Báo cáo thí nghiệm môn Hóa đại cương - Hóa Đại Cương | Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh
1. Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế: - Công thức cần dùng: Q = (moco + mc) Δt (2.1) - Trong đó: moco: nhiệt dung của nhiệt lượng kế (cal/độ) mc: nhiệt dung của dung dịch trong nhiệt lượng kế (cal/độ) - Chú ý: m: cân/đo thể tích c: tra sổ tay moco: xác định bằng thực nghiệm. Tài liệu được sưu tầm giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời bạn đọc đón xem !
Preview text:
lOMoARcPSD|46342985 lOMoARcPSD|46342985
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
------------------------
Giáo viên hướng dẫn: Võ Nguyễn Lam Uyên Nhóm: 8
Lớp: HC17HC07 Thành viên:
Nguyễn Thị Thanh Ngân (1712287)
Nguyễn Thị Thu Ngân (1712288) Nguyễn Khánh Linh (1711962)
Năm học: 2017 – 2018 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương BÀI 2: NHI T Ệ PH N Ả N Ứ G I. Thực hành:
1. Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế:
- Công thức cần dùng: Q = (moco + mc) Δt (2.1)
- Trong đó: moco: nhiệt dung của nhiệt lượng kế (cal/độ)
mc: nhiệt dung của dung dịch trong nhiệt lượng kế (cal/độ)
- Chú ý:m: cân/đo thể tích c: tra sổ tay
moco: xác định bằng thực nghiệm
- Các xác định moco: t1 t2 t3
50ml nước ở nhiệt độ
50ml nước ở 60 Dùng phễu đổ t o 1 phòng cho vào becher C cho vào NLK 2 vào t2, để 2 phút
Khi đó: Nhiệt do nước nóng và becher tỏa ra = nhiệt nước lạnh hấp
thu (mc + moco)(t2 – t3) = mc(t3 – t1) ((t m 3-t1)-(t2-t3)) oco = mc
(2.2) trong đó: m – khối lượng 50ml nước (t2-t3)
2. Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH: t t 1 2 t3 Dùng buret lấy 25ml Dùng buret lấy Dùng phễu đổ dd NaOH vào 25ml dd HCl 1M nhanh t1 vào t2, becher 100ml vào NLK khuấy đều Tìm Q theo công
C muối 0,5M = 1 cal/độ, D = 1,02 g/ml
thức (2.1) ΔH PAGE 2 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương
3. Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess: t t 1 2 Cho 50ml nước vào Cân 4g CuSO4 Cho nhanh 4g NLK khan CuSO4 vào NLK, khuấy đều Tìm Q theo công
thức (2.1) ΔHht
4. Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl
Tương tự mục 3 nhưng thay CuSO4 bằng NH4Cl
II. Kết quả thí nghi ệm T hí nghi
ệm 1
: Xác định nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế. Nhiệt độ oC Lần 1 t1 29 t2 62 t3 46 moco (cal/độ) 3,125 T ính giá tr
ị m oco: moco=
mc. (t3 – t1) – (t2 – t3)
= 50.1. (46 – 29) – (62 – 46)=3,125 t2 – t3 62-46
TínmXánunntpnntrunò lvN Nhiệt độ oC Lần 1 Lần 2 Lần 3 t1 29 29 29 t2 29 29 29 t3 31 31 31 Q (cal) 106,25 106,25 106,25 PAGE 3 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Q trungbinh (cal) 106,25 ΔH (cal/mol) 4250 4250 4250 + m c c ) (t (t (29 + 29) Q = (m + m 1 + t2) oco HCl HCl NaCl NaCl 3 - ) = (3,125 + 25 + 25)(31 - ) 2 2 = 106,25 (cal)
ΔH = Q =106.25 = 4250 (cal/mol) n 0.025 (t1 + t2)
Nếu t1 ≠ t2 thì Δt tính bằng hiệu số giữa t3 và 2
(Tính mẫu 1 giá trị Q) T hí nghi ệ m
3 : Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan, kiểm tra định luật Hess: Nhiệt độ oC Lần 1 Lần 2 Lần 3 t1 29 29 29 t2 34 34 34 Q (cal) 285,625 285,625 285,625 Q trungbinh (cal) 285,625 ΔH (cal/mol) -11425 -11425 -11425 Q = (m c + m c + m c )(t ) o o H2O H2O CuSO4 CuSO4 2 – t1
= (3,125 + 50 + 4)(34 – 29) = 285,625 (cal) Q 285.625
ΔH = n = 0.025 = 11425 (cal/mol)
Do đây là quá trình tỏa nhiệt nên ΔH mang dấu “ – “. T hí nghi ệ m
4 : Xác định nhiệt độ hòa tan NH4Cl: Nhiệt độ oC Lần 1 Lần 2 Lần 3 t1 29 29 29 t2 25 25 25 Q (cal) -228,5 -228,5 -228.5 Q trungbinh (cal) -228,5 ΔH (cal/mol) 3056,188 3056,188 3056,188 PAGE 4 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Q = (m c + m c + m c ) (t ) o o H2O H2O NH4Cl NH4Cl 2 – t1
= (3,125 + 50 + 4)(25 – 29) = -228,5 (cal) Q -228.5 ΔH = = = -3056,188 (cal/mol) n 8 107
Do đây là quá trình thu nhiệt nên H mang dấu “+”. III. Câu hỏi:
1. ΔHth của phản ứng HCl + NaOH NaCl + H2O sẽ được tính theo số mol HCl
hay NaOH khi cho 25ml dung dịch HCl 2M tác dụng với 25ml dung dịch NaOH 1M? Tại sao? Trả lời: nNaOH = 0,025 mol nHCl = 2.0,025 = 0,05 mol NaOH + HCl NaCl + H2O 0,025 0,025
NaOH phản ứng hết, tính theo NaOH.
2. Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không? T
r ả l ờ i:
Không thay đổi vì HCl và HNO3 đều là axit mạnh, phân li hoàn toàn và đây là phản ứng trung hòa.
3. Tính ΔH3 bằng lí 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:
- Mất nhiệt do nhiệt lượng kế.
- Do nhiệt kế.
- Do dụng cụ đong thể tích hóa chất.
- Do sunfat đồng bị hút ẩm.
- Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunfat đồng bằng 1 cal/mol.độ.
Theo em, sai số nào là quan trọng nhất? Còn nguyên nhân nào khác không? T
r ả l ờ i:
- Theo định luật Hess:
ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 = -18,7 + 2.8 = -15,9 kcal/mol = -15900
cal/mol - Theo thực nghiệm: PAGE 5 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương ΔH3 = -11425 cal/mol
Chênh lệch quá lớn
- Theo em mất nhiệt lượng do nhiệt lượng kế là quan trọng nhất, do quá trình
thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra bên ngoài.
- Sunfat đồng khan bị hút ẩm, lấy và cân không nhanh và cẩn thận dễ làm
cho CuSO4 hút ẩm nhanh ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4.5H2O. BÀI 4: XÁC Đ N Ị H B C Ậ PH N Ả N Ứ G I. Thực hành:
1. Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3: TN Ống nghiệm Erlen V (ml) H2SO4 0,4M V (ml) Na2S2O3 0,1M V (ml) H2O 1 8 4 28 2 8 8 24 3 8 16 16
- Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm.
- Dùng puret cho nước vào 3 erlen.
- Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M rồi tiếp tục dùng puret cho Na2S2O3 vào 3 erlen.
- Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và erlen như sau:
O Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào erlen.
O Bấm đồng hồ (khi 2 dung dịch tiếp xúc nhau).
O Lắc nhẹ sau đó để yên quan sát, khi vừa thấy dung dịch chuyển sang đục
thì bấm đồng hồ.
- Lặp lại TN lấy giá trị trung bình.
2. Xác định bậc phản ứng theo H2SO4:
Làm tương tự thí nghiệm 1 với lượng axit và Na2S2O3 theo bảng sau: TN Ống nghiệm Erlen V (ml) H2SO4 0,4M V (ml) Na2S2O3 0,1M V (ml) H2O 1 4 8 28 2 8 8 24 3 16 8 16 PAGE 6 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương
II. Kết quả thí nghiệm:
1. Bậc phản ứng theo Na2S2O3: TN
Nồng độ ban đầu (M) Δt1 Δt2 ΔtTB Na2S2O3 H2SO4 1 0,1 0,4 121 123 122 2 0,1 0,4 62 63 63 3 0,1 0,4 29 31 30
Từ ΔtTB của TN 1 và TN 2 xác định m 1 (tính mẫu): t1 l g t m 2 1 0,953 lg 2
Từ ΔtTB của TN 2 và TN 3 xác định m 2: t2 lg t m 3 1,070 2 lg 2 m m
Bậc phản ứng theo Na 1 2 0,953 1,07 2S2O3 = 1,0115 2 2
2. Bậc phản ứng theo H2SO4: TN [Na2S2O3] [H2SO4] Δt1 Δt2 ΔtTB 1 0,1 0,4 69 67 68 2 0,1 0,4 63 63 63 3 0,1 0,4 57 56 57
Từ ΔtTB của TN 1 và TN 2 xác định n 1: lg t1 t n 2 1 0,110 lg 2
Từ ΔtTB của TN 2 và TN 3xác định n2: lg t2t n 3 2 0,144 lg 2 PAGE 7 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương n1 n2 0,110 0,144
Bậc phản ứng theo H2SO4 0,127 2 2
III. Trả lời câu hỏi:
1. Trong TN trên, nồng độ của Na2S2O3 và của H2SO4 đã ảnh hưởng thế nào lên vận
tốc phản ứng? Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng. Xác định bậc của phản ứng. T
r ả l ờ i:
- Nồng độ Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng, nồng độ H2SO4 hầu như
không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
- Biểu thức tính vận tốc:
V = k.[Na2S2O3]1,0115.[H2SO4]0,127
- Bậc của phản ứng: 1,0115 + 0,127 = 1,1385
2. Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau:
H2SO4 + Na2S2O3 Na2SO4 + H2S2O3
H2S2O3 H2SO3 + S
Dựa vào kết quả TN có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyết
định vận tốc phản ứng tức là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao?
Lưu ý trong các TN trên, lượng axit H2SO4 luôn luôn dư so với Na2S2O3. T
r ả l ờ i:
- (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra rất nhanh.
- (2) là phản ứng tự oxi hóc khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rất
chậm. Phản ứng (2) là phản ứng quyết định tốc độ phản ứng.
3. Dựa trên cơ sở của phương pháp thí nghiệm thì vận tốc xác định được trong
các thí nghiệm trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? T
r ả l ờ i:
- Vận tốc được xác định bằng ΔC/Δt vì ΔC~0 (biến thiên nồng độ của lưu
huỳnh không đáng kể trong khoảng thời gian Δt ) nên vận tốc trong các thí
nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời.
4. Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi hay không? Tại sao? T
r ả l ờ i:
- Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng không thay đổi. Ở một
nhiệt độ xác định bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt
độ, diện tích bề mặt, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng. PAGE 8 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương BÀI 8: PHÂN TÍCH TH Ể TÍCH I. Thực hành: 1. Thí nghiệm 1:
- Xây dựng đường cong chuẩn độ 2. Thí nghiệm 2:
- Chuẩn độ axit – bazo với thuốc thử phenol phtalein
- Tráng buret bằng NaOH 0,1N, cho NaOH 0,1N vào buret.
- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dd HCl cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất
+ 2 giọt phenol phtalein.
- Tiến hành chuẩn độ 3. Thí nghiệm 3:
- Tương tự thí nghiệm 2, thay phenol phtalein bằng metyl orange (đỏ cam) 4. Thí nghiệm 4:
- Tương tự thí nghiệm 2, thay HCl bằng axit axetic
- Làm thí nghiệm 4 lần, 2 lần đầu: phenol phtalein, 2 lần sau: metyl orange.
II. Kết quả thí nghiệm:
Xử lí kết quả thí nghiệm: 1. Thí nghiệm 1:
Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH. PAGE 9 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Xác định:
pH điểm tương đương: 7,26.
Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56.
Chất chỉ thị thích hợp: phenolphthalein. 2. Thí nghiệm 2:
Điền đầy đủ các giá trị vào bảng sau: Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số 1 10 9,7 0,1 0,097 0,00 2 10 9,7 0,1 0,097 0,00 CtbHCl = 0,097 N 3. Thí nghiệm 3:
Điền đầy đủ các giá trị vào bảng sau: Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số 1 10 9,6 0,1 0,096 0,0005 2 10 9,7 0,1 0,097 0,0005 4. Thí nghiệm 4:
Điền đầy đủ các giá trị vào bảng sau: Lần Chất chỉ thị VCH3COOH VNaOH (ml) CNaOH (N) CCH3COOH (ml) (N) 1 Phenol phtalein 10 10,5 0,1 0,105 2 Metyl orange 10 3,4 0,1 0,034 III. Trả lời câu hỏi:
1. Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay
không? Tại sao? T
r ả l ờ i:
- Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ không thay đổi do
phương pháp chuẩn độ HCl bằng NaOH được xác định dựa trên phương trình: HCl + NaOH NaCl + H2O CHCl.VHCl = CNaOH.VNaOH
- Với VHCl và CNaOH cố định nên khi CHCl tăng hay giảm thì VNaOH cũng tăng hay
giảm theo. Từ đó ta suy ra, dù mở rộng ra hay thu hẹp lại thì đường cong chuẩn độ không đổi. PAGE 10 lOMoARcPSD|46342985
Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương
- Tương tự đối với trường hợp thay đổi nồng độ NaOH.
2. Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào
chính xác hơn? Tại sao? T
r ả l ờ i:
- Xác định nồng độ axit HCl trong thí nghiệm 2 cho kết quả chính xác hơn. Vì
phenol phtalein giúp ta xác định màu chính xác hơn, rõ ràng hơn, do chuyển
từ không màu sang hồng nhạt , dễ nhận thấy hơn từ màu đỏ sang da cam.
3. Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit axetic bằng chỉ
thị màu nào chính xác hơn? Tại sao? T
r ả l ờ i:
- Phenol phtalein chính xác hơn metyl orange vì axit axetic là axit yếu nên điểm
định mức lớn hơn 7 nên dùng phenol phtalein thì chính xác hơn metyl orange
(bước nhảy 3,0 – 4,4 cách quá xa).
4. Trong phép phân tích thể tích, nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có
thay đổi không? Tại sao? T
r ả l ờ i:
- Không thay đổi vì đây cũng chỉ là phản ứng cân bằng.
----------------HẾT---------------- PAGE 11