BÁO cáo THÍ NGHIỆM hóa đại CƯƠNG bài 2 NHIỆT PHẢN ỨNG thí nghiệm 1 xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
HĨA ĐẠI CƯƠNG
Giảng viên: Trần Thị Thanh Thúy

NHĨM 13

Kiều Trung Tín

MSSV: 1910610

Nguyễn Tấn Trình

MSSV: 2012294

Dương Trọng Tuấn

MSSV: 2012332

TP.HCM, 10/10/2021
❖❖❖❖❖❖❖


BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
I.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế
Ta có: m = 50 (g); c = 1 (cal/g.độ) => mc = 50 (cal/độ)
o

Nhiệt độ C
t1
t2
t3
moco (cal/độ)
moco trung bình (cal/độ)

Lần 1
29
65
48
5,88

Lần 2
28
69
50
7,89
6,89
( 3− 1)−( 2− 3)

= mc
0

0

Lần 1:
Lần 2:
Trong đó: m – khối lượng của 50 ml nước (50g)
c – nhiệt dung riêng của nước (1 cal/g.độ)

2

0

−

3

= 5,88 (cal/độ)

0 = 7,89 (cal/độ)

Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hịa HCl và NaOH
Ta có: cNaCl 0,5M = 1 (cal/g.độ); ρNaCl = 1,02 (g/ml)
nNaCl = 0,025 (mol) ; VNaOH = 25 (ml) ; VHCl = 25 (ml)
o

Nhiệt độ C
t1
t2
t3
Q (cal)
Qtrung bình (cal)
∆H (cal/mol)

Lần 1
29
28
34
318,40

Lần 2
28
28
33
289,45
299,10
-11964
∆H < 0 : Phản ứng tỏa nhiệt
=(

+

). 1,02

Q = ( m0 c0 + mc )(t3 −
Lần 1:

t1 + t2
2 )

m = ( VNaOH + VHCl ).1,02 = ( 25 + 25 ).1,02 = 51 (g)

Q = ( moco + mc )(t3 – [(t1+t2)/2]) = 318,40 (cal)

Lần 3
29
29
34
289,45

Lần 2:m = ( VNaOH + VHCl ).1,02 = ( 25 + 25 ).1,02 = 51 (g) Q =
( moco + mc )(t3 – [(t1+t2)/2]) = 289,45 (cal)
Lần 3:m = ( VNaOH + VHCl ).1,02 = ( 25 + 25 ).1,02 = 51 (g) Q =
( moco + mc )(t3 – [(t1+t2)/2]) = 289,45 (cal)


Thí nghiệm 3:Xác định nhiệt hịa tan của CuSO4 khan-kiểm tra định luật
Hess Ta có: cCuSO4 = 1 (cal/g.độ) ; mnước = 50 (g)
o

Nhiệt độ C
t1
t2
m
Q (cal)
∆H (cal/mol)
∆H trung bình (cal/mol)

Lần 1
30
35
3,9
303,95
-12469,74

Lần 2
29
36

3,97
426,02
-17169,57
-15562,84

Lân 3
29
36
4
426,23
-17049,20

∆H trung bình<0 Phản ứng tỏa nhiệt

Q=(mc
0

+m c

0 TB

nuoc

+m

nuoc
=

4

−

) (t 2 − t )

c
CuSO

CuCO

1

4

4

Lần 1:

Q = (moco TB+mnướccnước+mCuSO4cCuSO4 )(t2 - t1)= 303,95 (cal)
∆H = -12469,74 (cal/mol)

Lần 2:

Q = (moco TB+mnướccnước+mCuSO4cCuSO4 )(t2 - t1)= 426,02 (cal)
∆H = -17169,57 (cal/mol)

Lần 3:

Q = (moco TB+mnướccnước+mCuSO4cCuSO4 )(t2 - t1)= 426,23 (cal)
∆H = -17049,20 (cal/mol)

Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hịa tan của NH4Cl
Ta có: cNH4Cl=1(cal/g.độ) ; mnước=50(g)
o

Nhiệt độ C
t1
t2
m
Q (cal)
∆H (cal/mol)
∆H trung bình (cal/mol)

Lần 1
29
26
3,98
-182,61
2454,68

Lần 2
30
26
4,02
-243,64
3242,47
2708,67

∆H trung bình>0 Phản ứng thu nhiệt

Lân 3

30
27
4,02
-182,73
2431,85


Q

=(m c
0

+ m
0 TB

nuoc

+ m

c
nuoc

)
=

−

4

Lần 1:

Q = (moco TB+mnướccnước+mNH4ClcNH4Cl)(t2-t1) = -182,61(cal)

∆H = 2454,68 (cal/mol)
Lần 2:

Q = (moco TB+mnướccnước+mNH4ClcNH4Cl)(t2-t1) = -243,64(cal)

∆H = 3242,47 (cal/mol)
Lần 3:

Q = (moco TB+mnướccnước+mNH4ClcNH4Cl) (t2-t1) = -182,73(cal)
∆H = 2431,85 (cal/mol)

) (t − t

c
NH 4 Cl

NH 4Cl

2

1


II.TRẢ LỜI CÂU HỎI
1.∆Htb của phản ứng HCl+NaOH NaCl+H2O sẽ được tính theo số mol HCl hay NaOH
khi cho 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25 ml dd NaOH 1M. Tại sao?
HCl + NaOH NaCl + H2O

Ban đầu: 0,05

0,025

(mol)

Phản ứng: 0,025

0,025

(mol)

0

(mol)

Còn lại:
-

0,025

Ta thấy NaOH hết và HCl còn dư, nên ∆Hth của phản ứng tính theo NaOH. Vì
lượng HCl dư không tham gia phản ứng nên không sinh nhiệt.

2. Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay khơng?
-

Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 vẫn khơng thay đổi vì
HNO3 cũng là một axit mạnh phân li hoàn toàn và tác dụng với NaOH cũng là một
phản ứng trung hịa.

3. Tính ∆H3 bằng lý thuyết theo định luật Hess. So sánh với kết quả thí nghiệm.
Hãy xem 6 ngun nhân có thể gây ra sai số trong thí nghiệm này:
- Mất nhiệt độ do nhiệt lượng kế
- Do nhiệt kế
- Do dụng cụ đong thể tích hóa chất
- Do cân
- Do sunphat đồng bị hút ẩm


- Do lấy nhiệt dung riêng sunphat đồng bằng 1 cal/mol.độ
Theo em sai số nào là quan trọng nhất, giải thích? Cịn ngun nhân nào khác
khơng?
- Theo định luật Hess: ∆H3=∆H1+∆H2=-18.7+2.8=-15,9 (kcal/mol)
- Theo thực nghiệm: ∆H3= -15,562 (kcal/mol)
•

∆H3 theo lí thuyết và thực nghiệm khác nhau nhưng không lớn.

- Trong 6 nguyên nhân trên, nguyên nhân quan trọng nhất là do sunfat đồng bị hút ẩm. Vì
ở điều kiện thường độ ẩm cũng khá cao, CuS chúng ta sử dụng ở dạng khan nên
ngay khi tiếp xúc khơng khí nó sẽ hút ẩm ngay lập tức và tỏa ra một nhiệt lượng
đáng kể, đủ để làm lệch đi giá trị t2 chúng ta đo ở mỗi lần thí nghiệm.
- Theo nhóm em cịn hai ngun nhân khác làm cho kết quả sai khác nhau:
• Sự chính xác của cân điện tử, lượng chất mỗi lần chúng ta lấy là khác nhau cũng
gây ra sự biến đổi nhiệt đáng kể.
• Lượng CuS trong phản ứng có thể khơng tan hết làm mất đi một lượng đáng kể phải
được sinh ra trong q trình hịa tan.

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG
I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
a) Bậc phản ứng theo Na2S2O3

TN
1
2
3

Nồng độ ban đầu (M), thể tích V (ml)
H2SO4
Na2S2O3(0.1M)
H2O
(0.4M)
4ml
8ml
28ml
8ml
8ml
24ml
16ml
8ml
16ml

Δt1

Δt2

Δt3

Δttb

125
70
35

110
65
32

120
60
30

118,33
65,00
32,33

Δt1

Δt2

Δt3

Δttb

50
55
50

55
60
56

55
55
50

53,33
56,67
52,00

Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định m1 :
(△

1=

1

/△

)

2

=

(118,33/65,00)

(2)

≈ 0,864

(2)

Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định m2 :
=

(△

2

/△

3

)

=

(65,00/32,33)

≈ 1,007

1

(2)

(2)

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = ( m1+m2 )/2 = 0,9355 ≈ 1
b) Bậc phản ứng theo H2SO4
TN
1
2
3

Nồng độ ban đầu (M), thể tích V (ml)
H2SO4
Na2S2O3(0.1M)
H2O
(0.4M)
8ml
4ml
28ml
8ml
8ml
24ml
16ml
8ml
16ml

Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định n1 :
1=

(2)

(△

1

/△

2

)

=

(53,33/56,67)

(2)

= -0,088


Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định n2 :
2=

(2)

(△

2

/△

3

)

=

(56,67/52)

≈ 0,1240

(2)

Bậc phản ứng theo H2SO4 = (n1+ n2)/2 = 0,018 ≈ 0


II. 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 vận tốc phản ứng. Xác định bậc phản ứng.
+ Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với vận tốc phản ứng.
+ Nồng độ của H2SO4 hầu như không ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng.

+ Biểu thức vận tốc phản ứng: v=k. [Na2S2O3]

0,9355

. [H2SO4]

0,018

+ Bậc phản ứng 0,9355+0,018 = 0,9535
2. Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết lại như sau:
H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3

(1)
(2)

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.
+ Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra nhanh.
+ Phản ứng (2) xảy ra chậm hơn.
Phản ứng (2) quyết định tốc độ phản ứng, là phản ứng xảy ra chậm nhất. Vì bậc của phản
ứng là bậc 1.


3. Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN
trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?
Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN trên
được xem là vận tốc tức thời vì vận tốc phản ứng được xác định bằng tỉ số ∆C/∆t vì ∆C ≈
0 (do lưu huỳnh thay đổi không đáng kể nên ∆C ≈ dC) .
4. Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi khơng?
Tại sao?
Bậc phản ứng khơng thay đổi vì bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản
chất của phản ứng mà không phụ thuộc vào quá trình tiến hành.


BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
I.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Xử lý kết quả thí nghiệm
1. Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn dộ HCl bằng NaOH
0

14

12

10

pH

8

6

4

2

0

2

4


pH

6

8

V

NaOH

-Điểm pH tương đương là 7
- Bước nhảy pH từ 3,36 đến 10,56

10

12

14


2. Thí nghiệm 2: NaOH + HCl + 2 giọt phenol phtalein
Lần
VHCl
1
10ml
2
10ml
3
10ml
• CHCl(tb)= 0,101
• Sai số trung bình = 0,0007
• CHCl=0,1010 0,0007

VNaOH
10 ml
10,1 ml
10,2 ml

CNaOH (N)
0,1
0,1
0,1

CHCl (N)
0,1
0,101
0,102

Sai số
0,001
0
0,001

CHCl (N)
0,0990
0,0985
0,0985

Sai số
0,0003
0,0002
0,0002

3. Thí nghiệm 3: NaOH + HCl + 2 giọt Metyl da cam
Lần
VHCl
1

10ml
2
10ml
3
10ml
• CHCl(tb)= 0,0987
• Sai số trung bình = 0,0002
• CHCl=0,0987 0,0002

VNaOH
9,9 ml
9,85 ml
9,85 ml

CNaOH (N)
0,1
0,1
0,1

4. Thí nghiệm 4: : NaOH + CH3COOH + 2 giọt phenol phtalein
Lần

VCH3COOH
VNaOH (ml)
(ml)
1
10
10
2
10

10,1
3
10
10,2
• CCH3COOH(tb)= 0,101
• Sai số trung bình = 0,0007
• CCH3COOH=0,1010 0,0007

CNaOH (N)

CCH3COOH (N)

Sai số

0,1
0,1
0,1

0,1
0,101
0,102

0,001
0
0,001


II.TRẢ LỜI CÂU HỎI
1. Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay
khơng, tại sao?

Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH đường cong chuẩn độ sẽ thay đổi vì khi thay
đổi nồng độ thì thể tích thay đổi. Đồ thị sẽ mở rộng ra hoặc thu hẹp lại. Tuy nhiên điểm
tương đương của hệ không thay đổi.
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 TN 2 vs 3 thì thí nghiệm 2 cho kết quả
chính xác hơn. Vì phenol phtalein có bước nhảy pH khoảng từ 8 – 10 còn bước nhảy của
metyl orange là 3.1- 4.4 mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit mạnh tác dụng với
bazơ mạnh) nên thí nghiệm 2 (Phenol phtalein) sẽ cho kết quả chính xác hơn.
3. Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic bằng chỉ
thị màu nào chính xác hơn, tại sao?
Phenol phtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH của phenol
phtalein khoảng từ 8 - 10 còn bước nhảy của metyl orange là 3,1 – 4,4 mà điểm tương
đương của hệ là > 7 (do axit yếu tác dụng với bazơ mạnh).

4. Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có
thay đổi khơng, tại sao?


Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí NaOH và axit thỉ kết quả vẫn khơng
thay đổi vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứng trung hòa và chất chỉ thị
cũng vẫn sẽ đổi màu tại điểm tương đương.