BÁO cáo THÍ NGHIỆM hóa lý bài 1 nhiệt phản ứng bài 2 hấp phụ trên ranh giới lỏng – rắn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
··· ☼···

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ
KHOA: CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU

GVHD: PGS

SINH VIÊN T

Danh sách th
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10


Thành phố Hồ Chí Minh-2022

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO KẾT QUẢ LÀM VIỆC NHÓM

T
T
1

2
3

4
5

6
7

8
9

10


TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

LỜI TĨM TẮT

Để hoàn thành báo cáo này, ngoài sự cố gắng của các thành viên trong nhóm,
khơng thể khơng kể đến sự hỗ trợ tận tình từ mọi người dù trực tiếp hay gián tiếp.

Trong suốt khoảng thời gian học tập, các thành viên của nhóm đã nhận được rất nhiều
sự quan tâm, giúp đỡ từ các cá nhân trong lớp học, đặc biệt là từ Thầy Phạm Trung
Kiên– giảng viên bộ mơn Hóa Lý của Khoa Cơng Nghệ Vật Liệu. Sự tận tâm của thầy
trong khi hướng dẫn thí nghiệm cộng với sự năng nổ trong việc giải quyết những câu
hỏi của các thành viên trong lớp học đã phần nào củng cố thêm kiến thức cho nhóm để
nhóm có thể hoàn thành được báo cáo này một cách tốt nhất.
Dưới đây là báo cáo của nhóm 01 lớp L02. Bài báo cáo gồm 4 bài với nội dung
như sau:
Bài 1: Nhiệt phản ứng.
Bài 2: Hấp phụ trên ranh giới lỏng – rắn.
Bài 3: Đo độ nhớt.
Bài 4: Xác định kích thước hạt.
Sau cùng, nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất, chân thành nhất đến thầy
Phạm Trung Kiên– người thầy vui tính và tận tâm cùng tập thể lớp. Chúc cho tất cả
mọi người
có một sức khỏe và thành công.

1

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

DANH MỤC BẢNG BIỂU
BẢNG
Bảng 1.1 Bảng dụng cụ

(Trang 3)

Bảng 1.2 Bảng hóa chất

(Trang 3)

Bảng 1.3 Bảng ghi nhận giá trị đo nhiệt độ - thời gian của 0.01mol KCL ở tốc độ
quay 500rpm
8)
Bảng 2.1 Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm
Bảng 2.2 Tỉ lệ acid acetic và nước cất trong dung dịch pha lỗng
Bảng 2.3 Kết quả thơ khi chuẩn độ dung dịch NaOH
Bảng 2.4 Kết quả tính khi chuẩn độ dung dịch NaOH
Bảng 3.1 Hóa chất và dụng cụ
Bảng 3.2 Mẫu nước cất – lần 1
Bảng 3.3 Mẫu PVA – lần 1
Bảng 3.4 Mẫu nước cất – lần 2
Bảng 3.5 Mẫu PVA – lần 2
Bảng 3.6 Mẫu nước cất – lần 3
Bảng 3.7 Mẫu PVA – lần 3
Bảng 3.8 Thời gian chảy và độ nhớt động học của nước cất
Bảng 3.9 Thời gian chảy và độ nhớt động học của PVA
Bảng 4.1 Bảng phân bố kích thước trên sàng
Bảng 4.2 Bảng phân bố kích thước nhóm hạt
Bảng 4.3 Lượng hạt tích lũy qua sàng

2

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1 Đồ thị liên hệ nhiệt độ-thời gian (T-t) của 0.01mol KCl
Biểu đồ 1.2 Đồ thị liên hệ nhiệt độ-thời gian (T-t) của 0.3mol KCL
Biểu đồ 1.3 Đồ thị liên hệ nhiệt độ-thời gian (T-t) của 0.3mol NaOH
Biểu đồ 1.4

Đồ thị li

Biểu đồ 2.1

Biểu đồ

Biểu đồ 2.2

Biểu đồ

Biểu đồ 3.1 Biểu đồ tương quan giữa độ nhớt động học và thời gian chảy của mẫu
nước cất

(Trang 36)

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ tương quan giữa độ nhớt động học và thời gian chảy của mẫu
PVA
Biểu đồ 4.1

Biểu đồ p

Biểu đồ 4.2 Biểu đồ phân bố kích thước hạt và đường tích lũy hạt
Biểu đồ 4.3

Biểu đồ

máy tán xạ laser Horiba LA-960)

3

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

MỤ
LỜI TĨM TẮT
DANH MỤC BẢNG BIỂU
MỤC LỤC..........................................................................................................
Bài 1: NHIỆT PHẢN ỨNG
1.1 MỤC ĐÍCH
1.2 LÝ THUYẾT
1.2.1

Nhiệt hịa tan

1.2.2

Xác định các hiệu ứng nhi

1.2.3

Dùng nhiệt hịa tan của m

1.3 THỰC NGHIỆM
1.3.1

Dụng cụ và hóa chất

1.3.2

Cách tiến hành

1.4.1

Xác định nhiệt dung tổng

1.4.2

Xác định nhiệt hòa tan của

1.4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

` 1.5 NHẬN XÉT
BÀI 2: HẤP PHỤ TRÊN RANH GIỚI LỎNG - RẮN
2.1 MỤC ĐÍCH
2.2 LÝ THUYẾT

2.3 THỰC NGHIỆM
2.3.1

Dụng cụ và hóa chất

2.3.2

Cách tiến hành

2.4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
2.4.1 Kết quả thơ
2.4.2 Kết Quả Tính

2.5 NHẬN XÉT

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

BÀI 3: ĐỘ NHỚT
3.1 LÝ THUYẾT
3.1.1 Độ nhớt
3.1.2 Công thức

3.2 THỰC NGHIỆM
3.2.1 Dụng cụ, hóa chất
3.2.2 Tiến hành thí nghiệm

3. 3 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
3.3.1 Báo cáo thí nghiệm:
3.3.2 Tính tốn kết quả và vẽ biểu đồ
3.3.3 Tính khối lượng riêng của PVA thông qua giá trị khối lượng cân (g) và thể
tích đo nhớt là 100ml

3.4 NHẬN XÉT
BÀI 4: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HẠT
4.1

MỤC TIÊU

4.2

LÝ THUYẾT

4.2.1 Đường kính trung bình
4.2.2

Thơng số cỡ hạt trung b

4.2.3

Hàm lượng của các nhó

4.2.4

Hàm lượng phần trăm t

4.3

THỰC NGHIỆM

4.3.1

Dụng cụ thí nghiệm

4.3.2

Ngun liệu

4.3.3

Quy trình thí nghiệm

4.4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
4.4.1 Xác định biểu đồ đường cong phân bố hạt, đường cong tích lũy

4.4.2 Tính kích thước hạt trung bình của mẫu đã phân tích
4.4.3

Lượng hạt tích lũy qua sà

4.4.4

Phân tích kết quả mẫu có

4. 5. NHẬN XÉT
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bài 1: NHIỆT PHẢN ỨNG
5

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ
1.1

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

MỤC ĐÍCH

Cần nắm vững các vấn đề trọng tâm sau:
- Nắm nguyên tắc phương pháp nhiệt lượng kế
- Biết cách xác định hiệu số nhiệt độ ∆T, tính ∆H từ phản ứng

1.2

LÝ THUYẾT
1.2.1 Nhiệt hịa tan
Q trình hồ tan ln ln kèm theo sự giải phóng hay hấp thụ nhiệt tùy theo

bản chất của chất tan và dung môi. Hiệu ứng nhiệt kèm theo q trình hồ tan 1 mol
chất tan trong một lượng dung mơi nào đó để thu được dung dịch có nồng độ xác định
được gọi là nhiệt hịa tan tích phân. Hiệu ứng nhiệt kèm theo q trình hồ tan 1 mol
chất tan trong một lượng dung mơi có nồng độ xác định được tính từ chênh lệch nhiệt
độ trước vào sau phản ứng của hệ, với giả sử hệ đoạn nhiệt bằng phương pháp nhiệt
lượng kế.

1.2.2 Xác định các hiệu ứng nhiệt bằng nhiệt lượng kế (NLK)
NLK là thiết bị có cấu tạo sau cho có thể tiến hành các q trình nhiệt động
trong đó và đo hiệu ứng nhiệt của các q trình này thơng qua việc đo sự chênh lệch
nhiệt độ ∆T trước và sau quá trình. Như vậy bình phản ứng của NLK phải được cách
nhiệt rất tốt (hệ đoạn nhiệt).
1- Nhiệt kế Beckman
2- Đũa thủy tinh
3- Bình phản ứng

4- Ampul
5- Cánh khuấy từ
6- Dung dịch chất phản ứng
7- Máy khuấy từ
8- Chất phản ứng

9- Lớp cách nhiệt của nhiệt lượng kế

Nhiệt lượng kế


Hiệu ứng nhiệt của quá trình tiến hành trong NLK được tính:
Q = W.ΔT = [∑Ci.gi + K].ΔT

6

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

Trong đó:
W : nhiệt dung tổng cộng trung bình của cả hệ thống (nhiệt dung của thiết bị
nhiệt lượng kế)
Ci , gi: lần lượt là nhiệt dung riêng và khối lượng của các chất phản ứng (kể cả
dung môi)
K : hằng số của NLK
Nếu tiến hành trong cùng một điều kiện (về dung mơi, thể tích tổng cộng) thì ta
có thể xem W là hằng số. Muốn xác định được hiệu ứng nhiệt của các q trình, ngồi
các giá trị của ΔT ta phải xác định được hằng số K hay W.
Để xác định các hằng số K và W ta tiến hành trong NLK một q trình đã biết
chính xác hiệu ứng nhiệt của nó, có thể tiến hành đo bằng phương pháp sau đây.
1.2.3 Dùng nhiệt hòa tan của một muối đã biết
Tiến hành q trình hịa tan g gam muối khan trong G gam nước cất, đo ΔT
QMuối=[ (G + g)C+K]∆ T

M
g

Trong đó:
Q muối: Nhiệt hịa tan x mol của muối.
C: nhiệt dung riêng trung bình của dung dịch muối.
M: khối lượng phân tử muối.

1.3

THỰC NGHIỆM
1.3.1 Dụng cụ và hóa chất

Bảng 1.1 Bảng dụng cụ
Dụng cụ

7

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

Bảng 1.2 Bảng hóa chất

1.3.2 Cách tiến hành
1.3.2.1 Xác định nhiệt dung tổng cộng W dùng KCl
- Dùng ống đong 100mL đong chính xác 1000mL nước cất cho vào bình nhiệt

lượng kế (NLK). Cho cá từ vào bình phản ứng. Đậy nắp lại, cắm nhiệt kế rượu vào,
đảm bảo hiệu quả khuấy trộn, nhưng không bị cá từ đánh vỡ nhiệt kế. Ghi nhận nhiệt
độ t ban đầu của nhiệt lượng kế.

8

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

(Đong chính xác 1000ml nước cất)

(Sau khi cho nước cất vào bình, cho cá từ vào,
đậy nắp lại và cắm nhiệt kể rượu vào

(Nhiệt độ phòng được ghi nhận

là 27,5 oC )

như hình trên)
- Dùng cối và chày sứ nghiền mịn KCl đã sấy khơ, sau đó cân chính xác khoảng

0.75g KCl (tương đương 0.01mol KCl) dùng giấy cân. Mở nắp bình NLK, sau đó cho
nhanh 0.01mol KCl này vào bình NLK.

9

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

(Cân 0,75g KCl)

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

(Cho nhanh 0.01mol KCl này vào bình NLK. )

- Duy trì ở tốc độ: 500rpm.

(Khởi động máy khuấy từ, tiến hành khuấy trộn, duy trì tốc độ khuấy 500rpm)

o

- Ghi nhận giá trị thời gian mỗi khi biến thiên nhiệt độ thay đổi 1 C
- Sau khoảng thời gian ∆T, nhiệt độ hệ khơng thay đổi, kết thúc thí nghiệm.

Tháo dụng cụ, đổ bỏ dung dịch (chú ý giữ lại cá từ), rửa sạch bằng nước.

10

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

- Vẽ đồ thị nhiệt độ - thời gian (T-t), xác định giá trị biến thiên nhiệt độ khi hòa

tan KCl ∆TKCl, và tính giá trị W của hệ theo cơng thức:
W = (∆HhtanKCl.nKCl) / ∆TKCl

(kcal/OC )

Với:
∆HhtanKCl: nhiệt hòa tan của 0,01 mol muối KCl trong 1000g H2O ở 25oC:

4.157kcal/mol
nKCl : số mol KCl dêm đi hòa tan, trong bài TN chọn n=0,01
ΔTKCl : chênh lệch nhiệt độ xác định từ thí nghiệm 1.3.2.2.
Xác định nhiệt hịa tan của NaOH

Lặp lại thí nghiệm trên, nhưng thay 0,75g KCl bằng 22.35g NaOH, xác định giá
trị thay đổi nhiệt độ ∆TNaOH với giá trị W0.3(KCl) xác định ở thí nghiệm nhiệt hịa tan
KCl
Xác định nhiệt hòa tan của 22.35g NaOH trong 1000g H2O
Qhtan (NaOH) = W x ∆TNaOH

(kcal)

11

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ
1.4

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1.4.1 Xác định nhiệt dung tổng cộng W dùng KCl
Bảng 1.3 Bảng ghi nhận giá trị đo nhiệt độ - thời gian của 0.01mol KCL

Số thứ tự
0
1
2
3
4
5
6

Biểu đồ 1.1: Đồ thị liên hệ nhiệt độ-thời gian (T-t) của 0.01mol KCl
30
27.5
25

T(C)

20

Nhiệt Độ

15

10
5

0

0

Thời gian t(s)

Bảng 1.4 Bảng ghi nhận giá trị đo nhiệt độ - thời gian của 0.3 mol KCl ở tốc độ
quay 500rpm
Số thứ tự

Thời gian t (s)

Nhiệt độ T (oC)

12

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ
0
1
2
3
4
5
6

27.6
27.5
27.4
27.2

T(C)

27

Nhiệt Độ

26.8
26.6

26.4
26.2

26

Thời gian t(s)

Biểu đồ 1.2 Đồ thị liên hệ nhiệt độ-thời gian (T-t) của 0.3mol KCL

Tính tốn:
●

Khi dùng 0.01 mol KCl hồ tan trong 1000g H20

W0.01= (∆HhtanKCl.nKCl) / ∆TKCl

=

(4.194 x 0.01)/(0) = +∞ (kcal/OC )

13

0


TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ
●

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN

Khi dùng 0.3 mol KCl hoà tan trong 1000g H20:

W0.3= (∆HhtanKCl.nKCl) / ∆TKCl = (4.194 x 0.3)/(-1 ) = (-1.2582) (kcal/oC )
Nhận xét:
- Dựa vào kết quả thí nghiệm và đồ thị ta có thể thấy giá trị ∆ T 0.01(KCL)(bằng 0 hoặc

quá nhỏ đến mức thiết bị đo không thể xác định được sự biến thiên đó. Trong khi đó ∆
T0.3(KCl) là -1 tương ứng hệ phản ứng tỏa nhiệt. Giá trị ∆T của KCL 0.01mol lớn hơn
KCL 0,3 mol trong cùng một điều kiện thí nghiệm:
+ 0,01 mol KCl là một số mol không lớn nên nhiệt độ gần như khơng thay đổi

theo thời gian điều này khi tính nhiệt Q thì rất khó
+ 0,3 mol lúc này KCl đã chiếm phần mol lớn hơn 0,01 thể hiện rõ hơn về sự

thay đổi nhiệt độ theo thời gian
- Giá trị W0.01(KCl) xác định là 1/0 do W0.01(KCl) tính được bằng 0 có thể giải thích sự

tỏa nhiệt ở đây là quá bé hoặc và ảnh hưởng từ các yếu tố ngoại cảnh trong q trình
thí nghiệm khiến cho sự biến thiên không thay đổi (hoặc thay đổi quá nhỏ). Giá trị
W0.3(KCl) tính được bằng -1.2582 (kcal/oC), giá trị của W0.01(KCl) khó có thể dùng để
so sánh với giá trị.
1.4.2 Xác định nhiệt hòa tan của NaOH
Bảng 1.5 Bảng ghi nhận giá trị đo nhiệt độ - thời gian của 0.3mol NaOH

Số thứ tự
0
1
2
3

4
5
6

14

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

7
8

30.5
30
29.5

Độ T(C)

29
28.5

Nhiệt

28
27.5
27.5
27
26.5

26

Thời gian t(s)

Biểu đồ 1.3 Đồ thị liên hệ nhiệt độ-thời gian (T-t) của 0.3mol
NaOH Tính tốn:
QhtanNaOH = WKCl x ∆TNaOH = -1,2582 x (30-27,5) = -3,1455 (kcal)

Nhận xét:
-Từ các dữ liệu sẵn có, cộng với số liệu thu được sau khi làm thí nghiệm ta
nhận thấy rằng, nhiệt hòa tan của NaOH sau mang giá trị âm. Đây là phản ứng tỏa
nhiệt.
-Và vì là phản ứng toả nhiệt nên nhiệt lượng sinh ra mang giá trị âm và cho
thấy được rằng nhiệt lượng của NaOH toả ra nhiều hơn và mạnh mẽ hơn nhiều so với
muối KCl ở các số mol 0.01 và 0.3 mol.

15

0


TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

-Thời gian tiêu tốn để tăng lên 1oC của mỗi lần tăng nhiệt
tăng trước, để tăng lượng nhiệt càng lớn thì càng tốn nhiều thời gian.
1.5
Đồ thị:

NHẬN XÉT

31

30

29

Độ T(C)

28
27.5

Nhiệt

27

26
25

240

Kết luận:
-Nhiệt hòa tan của KCL và NaOH rất khác biệt, phản ứng của KCl là phản ứng
thu nhiệt còn của NaOH là phản ứng tỏa nhiệt.
-Với biểu đồ KCl ở 0,01 mol và 0,3 mol:
+ Ta thấy giá trị ∆T của KCl (0,01 mol) không thay đổi hoặc thay đổi

không đáng kể của nhiệt độ trong q trình hịa tan do lượng KCl khơng nhiều

kéo theo lượng nhiệt của KCL 0.01mol giảm đi rất ít (theo giả thuyết) trong
cùng thời gian và trong suốt quá trình thí nghiệm gần như khơng có sự thay đổi
về nhiệt độ đo được do đó ta khơng tính tốn được nhiệt dung W.

16


TIEU LUAN MOI download : moi nhat


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA LÝ

GVHD:PGS-TS PHẠM TRUNG KIÊN
o

+ KCL 0.3mol giảm nhiệt dễ dàng hơn khi chỉ tốn 30s để giảm đi 1 C,

với ∆T của KCl (0,3 mol) có giá trị là 1 từ đó tính tốn được nhiệt dung W và
sử dụng cho tính tốn Q của NaOH 0.3 mol.
-Với biểu đồ của NaOH: Nhiệt độ của phản ứng tăng lên tức NaOH tỏa ra một
nhiệt lượng lớn hơn (1,2582kcal) so với KCl thu vào (1,2582 kcal). Vậy phản ứng hòa
tan KCl trong nước là thu nhiệt. Hịa tan NaOH là phản ứng tỏa nhiệt.
- Ngồi ra cịn có các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm như: ảnh hưởng

của yếu tố mơi trường như nhiệt độ mơi trường trong q trình thí nghiệm, độ trể bấm
đồng hồ, sai sót của người làm thí nghiệm.
Minh chứng số liệu

17

TIEU LUAN MOI download : moi nhat