Báo cáo thí nghiệm bài 2 nhiệt phản ứng

lOMoARcPSD|12114775

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
----------

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
HĨA ĐẠI CƯƠNG
GVHD :

Trần Thị Thanh Thúy

Lớp

L24

:

Họ và tên sinh viên:

Nguyễn Xn Trình

MSSV: 2014863

Nguyễn Hồng Phương Tuấn

MSSV: 2012343

Năm học: 2021-2022

Downloaded by Vu Vu ()

lOMoARcPSD|12114775

Bảng số liệu thí nghiệm

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Báo cáo thí nghiệm
Bài 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
I.

MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Trong thí nghiệm này, chúng ta sẽ đo hiệu ứng nhiệt của các phản ứng khác nhau và

kiểm tra lại định luật Hess.
II.

TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế
Q = (m0c0 + mc)t
Cách xác định m0c0
Lấy 50 ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào becher bên ngoài đo nhiệt độ t1.
Lấy 50 ml nước khoảng 60oC cho vào nhiệt lượng kế. Sau khoảng 2 phút, đo nhiệt

độ t2.
Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước ở nhiệt độ phòng vào 50 ml nước nóng trong nhiệt

lượng kế. Sau khoảng 2 phút, đo nhiệt độ t3.
Khi đó : nhiệt do nước nóng và becher tỏa ra = nhiệt nước lạnh hấp thu
(mc + m0c0)(t2-t3) = mc(t3-t1)
m0c0 = mc
Trong đó : m – khối lượng 50 ml nước
c – nhiệt dung riêng của nước (1cal/g.độ)
Thí nghiệm 2 : Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH
HCl + NaOH  NaCl + H2O
Dùng buret lấy 25 ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher 100 ml để bên ngoài. Đo
nhiệt độ t1.

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCl 1M cho vào trong nhiệt lượng kế. Đo nhiệt
lượng t2.
Dùng phễu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH vào HCl chứa trong nhiệt lượng
kế. Đo nhiệt độ t3.
Xác định Q phản ứng theo công thức Q = (m0c0 + mc)t , từ đó xác định H
Cho nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0,5M là 1 cal/g.độ, khối lượng riêng là
1,02g/ml.
Thí nghiệm 3 : Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess
Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước. Đo nhiệt độ t1.
Cân chính xác 4 g CuSO4 khan.
Cho nhanh 4 g CuSO 4 vừa cân vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho CuSO 4 tan hết.
Đo nhiệt độ t2.
Xác định Q theo công thức Q = (m0c0 + mc)t
Trong đó : m – khối lượng dung dịch CuSO4

c – nhiệt dung riêng của dung dịch CuSO4 (lấy gần đúng bằng 1 cal/g.độ)
Từ Q suy ra Hht.
Thí nghiệm 4 : Xác định nhiệt hòa tan của NH4Cl
Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước. Đo nhiệt độ t1.
Cân chính xác 4 g NH4Cl.
Cho nhanh 4 g NH4Cl vừa cân vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho NH 4Cl tan hết.
Đợi 2 phút, đo nhiệt độ t2.
Xác định Q theo cơng thức Q = (m0c0 + mc)t
Trong đó : m – khối lượng dung dịch NH4Cl
c – nhiệt dung riêng của dung dịch NH4Cl (lấy gần đúng bằng 1cal/mol.độ)

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

III.

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) => m.c = 50 (cal/độ)

moco =

=

Nhiệt độ oC

Lần 1

t1

33

t2

57,5

t3

46

moco (cal/độ)

6,52

= 6,52 cal/độ

Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và
NaOH
Ta có: cNaCl 0.5M = 1 (cal/g.độ); ρNaCl 0.5M = 1.02 (g/ml)
nNaCl = 0.050.5 = 0.025 (mol) ; VNaOH = 25 (ml) ; VHCl = 25 (ml)
Nhiệt độ oC

Lần 1

Lần 2

t1

30

30

t2

30

30

t3

35

36

Q(cal)

287,6

345,12

Qtrung bình (cal)

316,36

∆H (cal/mol)

-12654,4

Lần 1:
m = ( VNaOH + VHCl ) 1.02 = ( 25 + 25 ) 1.02 = 51 (g)
Q = ( mocoTB+mc ) (t3 –) = (6,52+51) (35 – ) = 287,6 (cal)
Lần 2: Tương tự như lần 1.

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

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)
mCuSO4= 4(g)
nCuSO4 = = 0.025 (mol)

Nhiệt độ oC

Lần 1

Lần 2

t1

31

30

t2

35

35

Q (cal)

242,08

302,6

∆H (cal/mol)

-9683,2

-12104

∆Htb (cal/mol)

-10893,6

Lần 1:
Q=(mocoTB+mnướccnước+mCuSO4cCuSO4 )(t2 - t1)=(6,52+50+4)(35-31)=242,08(cal)
∆H = = = -9683,2 (cal/mol) => Phản ứng tỏa nhiệt
Lần 2: Tương tự lần 1.
Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hịa tan của NH4Cl
Ta có: cNH4Cl=1 (cal/g.độ) ; mnước=50 (g)
mNH4Cl = 4 (g)
nNH4Cl = = 0.07477 (mol)
Nhiệt độ oC

Lần 1

Lần 2

t1

31

30

t2

26

25

Q (cal)

-302,6

-302,6

∆H (cal/mol)

4047,0777

4047,0777

∆Htb (cal/mol)

4047,0777

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Lần 1:
Q=(moco TB+mnướccnước+mNH4ClcNH4Cl)(t2-t1) =(6,52+50+4)(26-31)=-302,6(cal)
∆H = = = 4047,0777(cal/mol) => Phản ứng thu nhiệt
Lần 2: Tương tự lần 1.
IV.

TRẢ LỜI CÂU HỎI

1.

th

của phản ứng HCl + NaOH NaCl + H 2O 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:
nHCl = CM.V = 2.0,025 = 0,05 (mol)
nNaOH = CM.V = 1.0,025 = 0,025 (mol)
HCl

NaOH

Ban đầu

0,05

0,025

Phản ứng

0,025

0,025

Cịn lại

0,025

0

Theo phương trình thì HCl cịn dư là 0.025 mol mà
tính dựa trên số mol chất phản ứng. Thế nên,

th

th

của phản ứng được

sẽ được tính theo số mol

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

khơng?
Trả lời:
Kết quả thí nghiệm sẽ khơng đổi vì HN cũng là một axit mạnh phân li hồn
tồn, có cùng nồng độ với dung dịch HCl và phản ứng với NaOH cũng là phản
ứng trung hòa.

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

3. Tính 3 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:
- Mất nhiệt do nhiệt lượng kế.
- Do nhiệt kế.
- Do dụng cụ đong thể tích hóa chất.
- Do cân
- 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?
Trả lời:
Theo định luật Hess: ∆H3 =∆H1 +∆H2 =-18.7+2.8=-15,9 (kcal/mol)
Theo thực nghiệm: ∆H3 = -10,89 (kcal/mol)
Theo em, nguyên nhân gây ra sai số quan trọng nhất là sunfat đồng bị hút ẩm
trong lúc cân và thí nghiệm khiến một phần đồng sunfat ở dạng ngậm nước.
Do đó, lượng nhiệt sinh ra theo thực nghiệm sẽ thấp hơn so với lí thuyết.
Ngồi ra, trong q trình làm thí nghiệm, nhiệt lượng kế cũng làm thốt đi
một lượng nhiệt ra mơi trường bên ngoài.

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Báo cáo thí nghiệm
Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG
I.

MỤC ĐÍCH THỊ NGHIỆM
Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đến vận tốc phản ứng
Xác định bậc của phản ứng phân huỷ Na2S2O3 trong mơi trường acid bằng thực
nghiệm.

II.

TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3:
Ống nghiệm

Erlen

TN

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:
 Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào erlen.

 Bấm đồng hồ (khi 2 dung dịch tiếp xúc nhau).
 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.

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo H2SO4:
Làm tương tự thí nghiệm 1 với lượng axit và Na2S2O3 theo bảng sau:
Ống nghiệm

TN

III.

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

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1. Bậc phản ứng theo Na2S2O3
TN

Nồng độ ban đầu (M)

∆t1

∆t2

∆tTB

0.08

105

100

102,5

0.02

0.08

49

47

48

0.04

0.08

24

21

22,5

∆t1

∆t2

∆tTB

Na2S2O3

H2SO4

1

0.01

2
3

Từ ∆tTB của TN1 và TN2 xác định m1 :
m1 = = = 1,0945
Từ ∆tTB của TN2 và TN3 xác định m2 :
m2 = = = 1,0931
Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = = = 1,0938
2. Bậc phản ứng theo H2SO4
TN

Nồng độ ban đầu (M)
Na2S2O3

H2SO4

4

0.02

0.04

52

47

49,5

5

0.02

0.08

47

45

46

6

0.02

0.16

41

45

43

Từ ∆tTB của TN1 và TN2 xác định n1 :

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

n1 = = = 0,1058
Từ ∆tTB của TN2 và TN3 xác định m2 :
n2 = = = 0,0973
Bậc phản ứng theo H2SO4 = = = 0,1016
Kết luận:
Từ kết quả tính toán bậc phản ứng, ta thấy bậc phản ứng m+n=1,1954, xấp xỉ bằng
1.
IV.

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.
Trả lời:

Nồng độ của Na2S2O3 ảnh hưởng nhiều tới vận tốc phản ứng, gần như tỉ lệ thuận
với vận tốc phản ứng.
Nồng độ của H2SO4 gần như không ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng.

Biểu thức vận tốc phản ứng: V=k. [Na2S2O3]1,0938. [H2SO4]0,1016
Bậc phản ứng = 1,0938+0,1016=1,1954
2. Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau:
H2SO4 + Na2S2O3  Na2SO4 + H2S2O3
H2S2O3  H2SO3 + S↓

(1)
(2)

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.
Trả lời:

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên xảy ra nhanh.
Phản ứng (2) là phản ứng tự oxi hóa- khử nên xảy ra chậm.
Thế nên, ta có thể kết luận phản ứng (2) quyết định vận tốc phản ứng.
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?
Trả lời:
Ta có biểu thức để tính vận tốc phản ứng là ∆c/∆t, mà trong các thí nghiệm trên,
∆c xấp xỉ bằng 0, nên vận tốc trong các thí nghiệm là vận tốc tức thời.
4. Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi hay khơng,
tại sao?
Trả lời:

Bậc phản ứng sẽ khơng thay đổi. Vì ở một nhiệt độ xác định bậc phản ứng chỉ phụ
thuộc bản chất của hệ chứ không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng.

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Báo cáo thí nghiệm
Bài 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
I.

TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM
Thí nghiêm
̣ 2:
Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N , sau đó cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N

vào buret ( chỉnh mức ngang vạch 0).
Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch HCl 1N vào erlen 150 ml,thêm 10 ml nước cất
và 2 giọt phenolphtalein.
Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen vừa lắc nhẹ đến dung dịch
trong erlen chuyển sang hồng nhạt bề thì khóa buret. Đọc thể tích dung dịch NaOH.
Lă ̣p lại thí nghiê ̣m tương tự lần 2 và lần 3 tìm giá trị trung bình.
Thí nghiêm
̣ 3:
Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N , sau đó cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N
vào buret ( chỉnh mức ngang vạch 0).
Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch HCl 1N vào erlen 150 ml,thêm 10 ml nước cất
và 2 giọt metyl da cam.
Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen vừa lắc nhẹ đến dung dịch

trong erlen từ màu đỏ chuyển sang cam thì khóa buret. Đọc thể tích dung dịch NaOH.
Lă ̣p lại thí nghiê ̣m tương tự lần 2 và lần 3 tìm giá trị trung bình.
Thí nghiêm
̣ 4:
Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N , sau đó cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N
vào buret (chỉnh mức ngang vạch 0).
Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch CH3COOHvào erlen 150 ml,thêm 10 ml nước
cất và 2 giọt phenolphtalein.

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen vừa lắc nhẹ đến dung dịch
trong erlen chuyển sang hồng nhạt bề thì khóa buret. Đọc thể tích dung dịch NaOH.
Lă ̣p lại thí nghiê ̣m tương tự lần 2 và lần 3 tìm giá trị trung bình.
Thay thế phenolphtalein thành metyl da cam, làm tương tự.
II.

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1. Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH

2. Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit HCl – bazơ NaOH với thuốc thử phenolphtalein

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Lần

VHCl (ml)

VNaOH (ml)

CNaOH (N)

CHCl (N)

Sai số

1

10

10,2

0,1

0,102

0,0003

2

10

10,1

0,1

0,101

0,0007

3

10

10,2

0,1

0,102

0,0003

3. Thí nghiệm 3: Chuẩn độ axit HCl – bazơ NaOH với thuốc thử metyl da cam

Lần

VHCl (ml)

VNaOH (ml)

CNaOH (N)

CHCl (N)

Sai số

1

10

9,4

0,1

0,094

0,001

2

10

9,3

0,1

0,093

0

3

10

9,2

0,1

0,092

0,001

4. Thí nghiệm 4: Chuẩn độ axit CH3COOH – bazơ NaOH

Downloaded by Vu Vu ()


lOMoARcPSD|12114775

Lầ

CCH3COOH

Chất chỉ thị

VCH3COOH (ml)

VNaOH (ml)

CNaOH (N)

1

Phenol

10

10,4

0.1

0,104

2

phtalein

10

10,2

0.1

0,102

10

10,3

0.1

0,103

10

3,2

0,1

0,032

10

3,0

0,1

0,03

10

3,1

0,1

0,031

n

3
1
2
3

Metyl da
cam

(N)

Phenolphtalein:

Metyl da cam:

III.

TRẢ LỜI CÂU HỎI
1.Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay khơng,
tại sao ?
Trả lời:
Có thay đổi bời vì pH phụ thuộc nồng độ của các chất phản ứng, nồng dộ càng lớn thì
bước nhảy pH càng dài. Trường hợp dung dịch quá loãng thì bước nhảy pH của đường
chuẩn độ ngắn, độ chính xác chuẩn độ giảm.
2. Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả chính xác
hơn, tại sao?
Trả lời :
Thí nghiệm 2 chính xác hơn thí nghiệm 3 vì vì bước nhảy của Phenolphtalein từ 8-10 gần
điểm định mức
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?
Trả lời:

Downloaded by Vu Vu ()

lOMoARcPSD|12114775

Phenolphthalein chính xác hơn Metyl da cam bởi vì axit axetic là axit yếu nên điểm định
mức lớn hơn 7 nên dùng Phenolphtalein thì chính xác hơn metyl da cam (bước nhảy 3.04.4 cách quá xa)
4. Trong phép phân tích thể tích, nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có thay
đổi khơng, tại sao?
Trả lời:
Khơng thay đổi bởi vì đây cũng chỉ phản ứng cân bằng.

Downloaded by Vu Vu ()