Báo cáo thí nghiệm bộ môn hóa Đại cương (thí nghiệm)

Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ dung dịch axit đã pha loãng - Lấy buret tráng sạch bằng nước cất, sau đó tráng bằng dung d ch ị NaOH 0,1M.. Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhi t của phản

ĐẠ I HỌC QU C GIA Ố THÀNH PHỐ Ồ H CHÍ MINH

NĂM HỌC 2021 – 2022 -* -

BÁO CÁO TH Í NGHIỆ M

BỘ MÔN: HÓA ĐẠI CƯƠNG (THÍ NGHIỆM)

Danh sách thành viên

GVHD: Võ Nguyễn Lam Uyên

SV thực hiện: Nhóm 12 – L53

Tp Hồ Chí Minh, 06/2022

BẢNG SỐ LIỆU

BÀI 1: KỸ THU ẬT PHÒNG THÍ NGHIỆ M

I.TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM

1 Thí nghiệm 1: S d ng pipet ử ụ

- Dùng pipet 10 ml lấy 10 ml nướ ừ becher cho vào erlen (hút nước c t bằng quả bóp cao su vài lần)

- Lặp l i ph n thạ ầ ực hành

2 Thí nghiệm 2: S d ng buret ử ụ

- Dùng becher 50 ml cho nước vào buret

đầy ph n cu i buret ầ ố

- Chỉnh cho dung d ch trong ị buret đến vạch 0

- Dùng tay trái điều chỉnh khóa buret để cho 10 ml nước từ buret vào becher

- Cân 0,9g axit oxalic, hòa tan bằng nước cất thành 100 ml dung dịch axit oxalic Đổ dung d ch mị ới pha vào becher

- Dùng pipet 10 ml lấy 10 ml dung dịch axit oxalic trên cho vào erlen

- Nhỏ t t dung d ch KMnO ừ ừ ị 4vào erlen trên, lắc đều cho đến khi dung dịch trong erlen có màu tím nhạt Đọc thể tích KMnO đã sử4

dụng Viết phương trình phản ứng tổng quát Từ đó tính nồng độ axit oxalic

4 Thí nghiệm 4: Pha loãng dung dịch

100 ml

- Dùng bình tia cho từng giọt nước đến vạch

0,1M

5 Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ dung dịch axit đã pha loãng

- Lấy buret tráng sạch bằng nước cất, sau đó tráng bằng dung d ch ị NaOH 0,1M

- Cho dung dịch NaOH 0,1M vào buret, sau đó chuẩn đến vạch 0

2 gi t ch ọ ỉ thị phenolphtalien

- Cho t t dung dừ ừ ịch NaOH trên buret vào erlen, vừa cho vừa lắc đều cho đến khi dung d ch chuyị ển sang màu hồng nhạt thì dừng lại Đọc thể tích dung dịch NaOH 0,1M đã dùng ở trên buret

- Tính lại nồng độ dung d ch axit vị ừa pha loãng

- Lặp lại thí nghiệm 3 lần

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆ M, K T QU Ế Ả THÍ NGHIỆ M 1.Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung c a nhiủ ệt lượng kế

• Tiến trình thí nghiệm

bên ngoài đo nhiệt độ t1

kế Đo nhiệt độ t2

- Trả nhi t k v nhiệ ế ề ệt độ phòng

- Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước ở nhiệt độ phòng vào 50 ml nước nóng trong nhiệt lượng kế Lắc tròn bình nhiệt lượng kế, đo nhiệt độ t 3

Lưu ý: Đo nhiệt độ liên tục

- Khi đó: nhiệt do nước nóng và becher tỏa ra = nhiệt lạnh hấp th ụ

(mc + m0c0)(t2− t3) = mc(t3− t1)

m0c0= mc(t3− t1) − (t2− t3)

(t2− t3)

c- nhiệt dung riêng của nước (1cal/g.độ)

• Kết qu ả thí nghiệm

Lần 1

Ta có: m=50g và c= 1cal/g.độ

m0c0= mc(t3−t1)−(t2−t3)

(t −t 2 3 ) = 50 × 1 ×(47,2−32) 62 47−( − ,2)

(62 47 − ,2) = 1,35 (cal/độ)

2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhi t của phản ứng trung hòa NaOH ệ

và HCl

• Tiến trình thí nghiệm

để bên ngoài Đo nhiệt độ t1

nhiệt độ t2

- Trả nhi t k v nhiệ ế ề ệt độ phòng

trong nhiệt lượng k Lế ắc ngang bình nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t3

n

- Cho nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0,5M là 1cal/g.độ, khối lượng riêng là 1,02g/ml

• Kết qu ả thí nghiệm

- Ta có: m = (VNAOH+ VHCL)× ρ = (25 25+ )× 1,02 = 51g

Δt1= t3−t1+ t2

31 + 32

Δt2= t3−t1+ t2

32 + 32

Q1= (mc + m0c0)Δt1= (51× 1 + 1,35) × 5,5 =287 93, (cal)

Q2= (mc + m0c0)Δt2= (51 × 1 + 1,35) × 5 =261 75, (cal)

nNAOH 0,5M= 0,05 × 0.5 = 0,025 (mol)

⟹ Qtb=Q1+ Q2

287,93 +261,75

−274,84

∆H < 0 ⟹𝑃ℎả𝑛 ứ𝑛𝑔 ỏ𝑡 𝑎 𝑛ℎ𝑖 𝑡.ệ

3 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan của CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess

• Tiến trình thí nghiệm

- Cho vào nhiệt lượng k ế 50ml nướ Đo nhiệt độ c t1

- Cho nhanh 4g CuSO4 vừa cân vào nhiệt lượng k , khuế ấy đều cho 𝐶𝑢𝑆𝑂4 tan hết Đo nhiệt độ t2

- Xác định Q theo công thức Q = (mc + m0c0)∆t, từ đó xác định

n

c – nhiệt dung riêng của dung d ch ị CuSO4(lấy gần đúng bằng 1cal/g.độ)

• Kết qu ả thí nghiệm

∆H(cal/mol) -13284 -13284

- Ta có: m nước= 50 (g)

𝑚𝑑𝑑 𝐶𝑢𝑆𝑂 4= 50 + 4 = 54 (𝑔)

Q1= ( mc + m0c0)(t2− t1) =(54 × 1 + 1,35) × (37 −31)=332,1 (cal)

Q2= ( mc + m0c0)(t2− t1) = (54 × 1 + 1,35) × (38 −32) =332,1 (cal)

Q

−332,1

4 160⁄ = −13284 (cal mol)⁄

∆H < 0 ⟹ Phản ứng ỏ𝑡 𝑎 𝑛ℎ𝑖 𝑡.ệ

4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl

• Tiến trình thí nghiệm

- Cho vào nhiệt lượng k ế 50ml nước Đo nhiệt độ t1

- Cân nhanh kho ng 4g ả NH4Cl khan

- Cho nhanh 4g NH4Cl ừa cân vào nhiệt lượ v ng kế Lắc tròn bình nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t2

- Xác định Q theo công thức Q = (mc + m0c0)∆t, từ đó xác định

n

Trong đó: m – khối lượng dung d ch ị NH4Cl

c – nhiệt dung riêng của dung d ch ị NH4Cl (lấy gần đúng bằng 1cal/g.độ)

• Kết qu ả thí nghiệm

∆Htb(cal/mol) 2591,072

- Ta có: m nước= 50g

- 𝑚𝑑𝑑 𝑁𝐻 4 𝐶𝑙= 50 + 4 = 54 (𝑔)

Q1= (mc + m0c0)(t2− t1) = (54 × 1 + 1,35)(28 32− ) = −221,4 (cal)

Q2= (mc + m0c0)(t2− t1) = (54 × 1 + 1,35)(28 − 31) = −166 05, (cal)

Qtb m M

= −−193,725

∆H > 0 ⟹𝑃ℎả𝑛 ứ𝑛𝑔 ℎ 𝑡 𝑢 𝑛ℎ𝑖 𝑡.ệ

II TR L Ả ỜI CÂU HỎ I

1 ∆𝐇𝐭𝐛 c a phủ ản ứng HCl + NaOH → NACl + 𝐇 𝐎𝟐 s ẽ được tính theo

u: 0,05 0,025 (mol) Ban đầ

Phản ứng: 0,025 0,025 (mol)

i: 0,025 0 (mol) Còn lạ

- Ta th y NaOH hấ ết, HCl dư nên ∆Htb c a phủ ản ứng tính theo NAOH

nhiệt

2 Nếu thay HCl 1M b ng HNOằ 3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?

toàn và đây là phả ứng trung hòa.n

3 Tính ∆𝑯3 bằng lý thuyết theo định luật Hess So sánh với kết quả thí nghiệm Hãy xem 6 nguyên nhân có thể gây ra sai số trong thí

nghiệm này:

- Do nhi t k ệ ế

- Do d ng c ụ ụ đo thể tích hóa chất

- Do sunphat đồng bị hút ẩm

- Do l y nhi t dung ấ ệ riêng dung dịch sunphat đồng bằng 1

cal/mol.độ

Theo em sai s ố nào là quan trọng nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào khác không?

- Theo nh lu t Hess: đị ậ

∆𝑯33 = ∆𝐻1 + ∆𝐻2 = 18,7 + 2,8 = 15,9 kcal/mol = 15900 − − − cal/mol

- Theo th c nghi m: ự ệ ∆𝑯33 = = −13284 𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙

Chênh lệch quá lớn

- Theo nhóm em thì sai số quan tr ng nhọ ất gây ra sai số là do

chứa r t nhiều hơi nướ Mà ta lại đang đo nhiệt hòa tan củấ c a sunphat

ngoài, nhiệt bị mất đi, do đó nhiệt thu được của 4g đồng không đủ

ngậm nước nên tạo ra lượng nhiệt ít hơn so với lí thuyết Mặt khác CuSO4 hút ẩm thì số mol sẽ khác so với tính toán trên lí thuyết (CuSO4 khan)

- Ngoài ra mất nhiệt do nhi t k ệ ế cũng là một nguyên nhân quan

trọng, vì trong quá trình thí nghiệm thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra bên ngoài

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

I.TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆ M, KẾT QUẢ THÍ NGHIỆ M

1 Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3

• Tiến trình thí nghiệm

- Chuẩn b ị 3 ống nghi m chệ ứa H SO2 4 và 3 bình tam giác chứa Na2S2O3và

H O2 theo b ng sau:ả

V(ml) 𝐇 𝐒𝐎𝟐 𝟒𝟎, 𝟒𝐌

Erlen

- Dùng buret cho H O vào 3 bình cầu trước, sau đó tráng buret bằ2 ng Na2S O 2 3 0,1M r i ti p tồ ế ục dùng buret cho Na2S O2 3vào các bình cầu

- Chuẩn b ị đồng h bồ ấm giây

- Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình cầu như sau:

➢ Đổ nhanh acid trong ống nghiệm vào bình cầu

➢ Bấm đồng hồ

➢ Lắc nhẹ bình cầu cho đến khi v a th y dung d ch chuyừ ấ ị ển sang đục thì

➢ Đọc ∆t

- Lặp lại thí nghiệm một lần nữa để ấy giá trị trung bình. l

• Kết qu ả thí nghiệm

TN Nồng độ ban đầu (M) ∆t1 (s) ∆t2 (s) ∆ttb (s)

- Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định m1:

m1=

log (∆tb1

∆ tb2)

log (120,5

53 )

- Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định m2:

m2=

log (∆tb2

∆tb3)

log (53

26)

⟹ B c phậ ản ứng theo Na2S O2 3: m =m1 +m2

2 =1,1850+1,0275

2 Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo H SO2 4

• Tiến trình thí nghiệm

Thao tác tương tự như phần 1 với lượng axit và Na2S O2 3 theo bảng sau:

V(ml) 𝐇 𝐒𝐎𝟐 𝟒 𝟎, 𝟒𝐌

Erlen

• Kết qu ả thí nghiệm

- Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định n1:

𝑛1=

log (∆tb1

∆ tb2)

log (49

46) log (2)= 0,0911

- Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định n2:

𝑛2=

log (∆tb2

∆tb 3)

log (46 38,5)

⟹ B c phậ ản ứng theo H SO n2 4: =n1 +n 2

2 =0,0911+0,2568

II TR L Ả ỜI CÂU HỎ I

1 Trong TN trên, nồng độ của Na2S O2 3 và của H2SO4 đã ảnh hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng Vi t l i bi u th c v n t c phế ạ ể ứ ậ ố ản ứng Xác định bậc phản ứng

- Nồng độ của Na2S O2 3 tỉ lệ thuận với v n tậ ốc phản ứng

- Biểu th c v n tốc phản ứng: ứ ậ

v = k [Na S O2 2 3]1,141 [H SO2 4]0,737 Trong đó: k – hằng s tố ốc độ phản ứng nhiở ệt độ nhất định

m b c ph– ậ ản ứng theo Na2S O2 3

n b c ph– ậ ản ứng theo H SO2 4

2 Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau:

H SO2 4+ Na2 2S O3→ Na2SO4+H S O2 2 3 (1)

H S O2 2 3→H SO2 3+ S ↓ (2) Dựa vào kết quả TN có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phả ứng quyết n

Lưu ý trong các TN trên, lượng axit 𝐇 𝐒𝐎𝟐 𝟒luôn luôn dư so với 𝐍𝐚𝟐𝐒𝟐𝐎𝟑

- Phản ứng (2) là phản ứng t oxh kh nên xảy ra rất chậm ự ử

=> Phản ứng (2) quyết định v n tậ ốc phản ứng và là phản ứng xảy ra ch m nhậ ất

vì bậc của phản ứng là bậc của phản ứng (2)

3 Dựa trên cơ sở ủa phương pháp TN thì vậ c n tốc xác định được trong các

TN trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?

- Ta có: v =∆C

∆t , vì C 0 nên vậ≈ n tốc xác định được trong thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức th i ờ

4 Thay đổi thứ tự cho𝐇𝟐𝐒𝐎𝟒 và 𝐍𝐚𝟐𝐒𝟐𝐎𝟑 thì bậc phản ứng có thay đổi hay không, tại sao?

- Bậc phản ứng không thay đổi Vì ở một nhiệt độ xác định thì bậc c a phủ ản

ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của h ệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt tiếp xúc, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

I.TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆ M, KẾT QUẢ THÍ NGHIỆ M

• Tiến trình thí nghiệm

- Xây dựng đường cong chuẩn độ m t axit m nh b ng m t bazo m nh theo ộ ạ ằ ộ ạ bảng sau:

𝐕 𝐍𝐀𝐎𝐇 0 2 4 6 8 9 9,2 9,4 9,6 9,8 10 11 12 13

pH 0,96 1,14 1,33 1,59 1,98 2,38 2,56 2,73 3,36 7,26 10,56 11,70 11,97 12,01

• Kết qu ả thí nghiệm

Xác định được kết qu ả như sau:

0

2

4

6

8

10

12

14

pH

VNaOH (ml)

Bước nhảy pH

2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit-bazo v i thu c th phenolphthalein ớ ố ử

• Tiến trình thí nghiệm

- Dùng pipet 10ml l y 10ml dung d ch HCl ấ ị chưa biết nồng độ cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt phenolphthalein

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xu ng erlen, v a nh v a l c nh ố ừ ỏ ừ ắ ẹ

- Lặp lại thí nghiệm trên mộ ần để tính giá trị trung bình.t l

• Kết qu ả thí nghiệm

3 Thí nghiêm 3: Chuẩn độ axit-bazo v i thu c th Metyl da cam ớ ố ử

• Tiến trình thí nghiệm

phenolphthalein bằng metyl da cam Màu dung dịch đổi từ đỏ sang vàng

- Lưu ý: thể tích dung dịch NaOH ph i nh ả ỏ nhất

• Kết qu ả thí nghiệm

Lần 𝐕𝐇𝐂𝐋 𝐕𝐍𝐀𝐎𝐇(𝐦𝐥) 𝐂𝐍𝐀𝐎𝐇(𝐍) 𝐂𝐇𝐂𝐋(𝐍) Sai s ố

4 Thí nghiệm 4

• Tiến trình thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệm như thí nghiệm 2 nhưng thay dung dịch HCl bằng dung dịch axit axetic Làm thí nghiệm 2 lần với lần đầu dùng chất ch ỉ thị phenolphthalein, lần sau dùng metyl da cam

• Kết qu ả thí nghiệm

Chất ch ỉ

Phenol

phtalein

Metyl

CCH 3 COOH=0,112 + 0,112

∆CCH 3 COOH= 0,0

- Phenolphtalein: CCH3COOH= CCH3COOH± ∆CCH3COOH = 0,112 ± 0,0(N)

axit y u) ế

II TR L Ả ỜI CÂU HỎ I

không, tại sao?

nhảy là thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ thì bước nhảy nh ỏ và ngượ ại c l

2 Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính xác hơn, tại sao?

- Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 thì thí

pH trong kho ng 8-ả 10 còn metyl da ca là 3,1-4,4 mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit mạnh tác dụng với bazo m nh) ạ

3 Từ k t quế ả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung d ch axit axetic ị bằng ch ỉ thị màu nào chính xác hơn? Tại sao?

- Việc xác định nồng độ axit axetic b ng chằ ỉ thị phenolphtalein chính xác

của metyl da cam là 3,1-4,4 mà điểm tương đương của hệ >7 (do axit yếu tác dụng với bazo m nh) ạ

4 Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả

có thay đổi không, tại sao?

- Trong phép phân tích thể tích nếu thay đổi vị trí của NaOH và axit thì kết qu vả ẫn không thay đổi vì bản ch t c a phấ ủ ản ứng vẫn là phản ứng trung hòa và chất ch ỉ thị cũng vẫn sẽ đổi màu tại điểm tương đương