báo cáo thí nghiệm hoá đại cương - bài tập lớn theo nhóm - thí nghiệm của sv đại học bách khoa tphcm

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG
Nhóm 5
Họ tên:
Man Huỳnh Kha 50800907
Nguyễn Thanh Huy 50800797
Nă m 2 0 1 0
1
BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
I/ Kết quả thí nghiệm :
Thí nghi ệ m 1:
Ta có: m = 50 (g) ; c = 1 (cal/g.độ) ⇒ mc = 50 (cal/độ)
Nhiệt độ (
o
C)
t
1
t
2
t
3
m
o
c
o
(cal/độ)
m
o
c
o

TB = 3,376 (cal/độ)
(Tính mẫu 1 giá trị m
o
c
o)
Lần 1 :
Lần 1
37.8
65.1
52
4.2
Lần 2
33.9
51.5
43
3.53
Lần 3
36.6
53
45
2.4
m
0
c
0
= mc
Thí nghi ệ m 2:
(t
3
t

1
) (t
2
t
3
)
=
(t
2
t
3
)
{'$ % { { ' # '${
' # '$
(cal/độ)
c
NaCl
0.5M = 1 cal/g.độ ; n
NaCl
= 0.05*0.5 = 0.025 mol
NaCl
0.5M = 1.02 g/ml
c
axit
c
bazơ
1 cal/g.độ ; m
axit
m
bazơ

25g
Tính mẫu 1 giá trị:
Lần 1:
t' = (t
1
+ t
2
) / 2 = (36 + 35)/2 = 35,5
o
C
Q = (m
o
c
o
+ mc)∆t = (m
o
c
o
+ m
HCl
c
HCl
+ m
NaOH
c
NaOH
)(t
3
- t')
2

Nhiệt độ (
o
C) Lần 1 Lần 2 Lần 3
t
1
36 35 36
t
2
35 35 35
t
3
41 40 40
Q (cal) 299.75 272.5 245.25
Q
trung
bình (cal) 272.5
∆H (cal/mol) -11626,68
∆ = Q = 272.5 = 10900 (cal/mol)
n 0.025
∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt
Thí nghi ệ m 3:
c
CuSO4
= 1 cal/g.độ ; m
CuSO4
= 4 g ; m
nước
= 50 g
n
CuSO4

= 4/160 = 0.025 mol
Nhiệt độ (
o
C) Lần 1 Lân 2 Lần 3
t
1
36 36 35
t
2
40 41 40
Q (cal)
∆H (cal/mol)
∆H
tb
(cal/mol)
Tính mẫu 1 giá trị Q vá ∆H:
Lần 1:
234
-9360
292,5
-11700
-10920
292,5
-11700
Q = mc∆t = (m
o
c
o
+ m
nước

c
nước
+ m
CuSO4
c
CuSO4
)(t
2
- t
1
)
∆ = Q
n
- ∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt -
∆H > 0 nên phản ứng thu nhiệt
3
Thí nghi ệ m 4 :
c
NH4Cl
= 1 cal/g.độ ; m
NH4Cl
= 4g
n
NH4Cl
= 4/53.5 = 0.0748 mol
t
1
t
2
Nhiệt độ (

o
C)
Lần 1
36
32
Lần 2
35
31
Lần 3
35
32
Q (cal)
∆H (cal/mol)
∆H
tb
(cal/mol)
234
3128,3422
234
3128,3422
2867,6470
175,5
2346,2567
Tính mẫu 1 giá trị Q vá ∆H:
Lần 1:
Q = mc∆t = (m
o
c
o
+ m

nước
c
nước
+ m
CuSO4
c
CuSO4
)(t
2
- t
1
)
∆ = Q
n
- ∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt
- ∆H > 0 nên phản ứng thu nhiệt
II/ Trả lời câu hỏi
1. ∆H
th
của phản ứng HCl +NaOH NaCl + H
2
O sẽ đ ợc tính theo số mol
HCl hay NaOH khi cho 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25 ml dd NaOH
1M. Tại sao?
∆H
th
của phản ứng HCl +NaOH NaCl + H
2
O sẽ được tính theo số mol NaOH vì
∆H

th
là số mol phản ứng, mà số mol HCl phản ứng bằng với số mol
NaOH
4
2. Nếu thay HCl 1M bằng HNO
3
1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi
không?
Kết quả thí nghiệm 2 không thay đổi vì HCl và HNO
3
là 2 axit mạnh phân ly hoàn toàn.
HCl H
+
+ Cl
-
; HNO
3
H
+
+ NO
3-
Đồng thời thí nghiệm 2 là phản ứng trung hòa
H
+
+ OH
-
H
2
O
3/ Tính ∆H

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/g.độ
Sai số nào là nguyên nhân quan trọng nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào khác không?
Theo định luật Hess: ∆H
3lt
= ∆H
1
+ ∆H
2
= 2.8 - 18.7 = -15.94 kcal/mol
Theo thực nghiệm: ∆H
3tn
= - 12.38228 (kcal/mol)
. Do trong quá trình thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra môi
trường ngoài.
nguyên nhân sunfat đồng bị hút ẩm ,lấy và cân không nhanh và cẩn thận dễ làm cho
CuSO
4
hút ẩm ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO
4
.5H
2
O, n

CuSO4
< 0.025 mol
5
BÀI 3: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG
XÁC ĐỊNH ĐƯƠNG LƯỢNG NHÔM
I/ Kết quả thí nghiệm :
1. Khối lượng riêng của nước: T(
o
C) = 36
o
C
m
1
(g) m
0
(g) m
1
- m
0
(g)
nước
(g/ml)
tb
(g/ml) Độ ngờ
77,45 55,05 1,101
77,43 22,40 55,03 1,1006 1,101
77,47 55,07 1,1014
Vậy
nước
= 1.0378 ± 0.0005 (g/ml)

Khối lượng riêng của cát: T(
o
C) = 36
o
C
m
o
= 22,40 g m
2
(m
1tb
- m
o
) = 549,94g
cát
= 0,19979
(g/ml)
m
1tb
= 77,45 g
m
2tb
= 9,99 g 50(m
1tb
+ m
2
- m
3
) =2752,5 g
m

3tb
= 32,39 g
Khối lượng riêng đổ đống của cát: T(
o
C) = 36
o
C
m (g)
đổ
đống (g/ml)
tb
(g/ml) ∆ Độ ngờ
14,96 1,496 0,003
14,90 1,490 1,493 0,003
14,93 1,493 0
Vậy
đổ
đống = 1.51 ± 0.03 (g/ml)
6
2. Đương lượng nhôm:
P
kq
= 775 mmHg ; Đ
H2
= 1.008
P = P
kq
- P
hơinước
= 775 - 44.6 = 730.4 mmHg

Từ phương trình PV = m RT ⇒ m =
MPV
với R = 62400 mmHg/mol.độ
M RT
Bảng kết quả:
TN m
Al
V
H2
(ml) m
H2
Đ
Al
Đ
Al
10,1 173 0.1125 0.896
0.878
20,12 180 0.117 0.8615
II/ Trả lời câu hỏi :
m
2
(m
1
m
o
)
1. Chứng minh công thức
cát
=
50(m

1
+ m
2
m
3
)
Với m
0
: khối lượng của bình đo tỷ trọng (g)
m
1
: khối lượng của bình chứa đầy nước (g)
m
2
= 10 g cát
m
3
: khối lượng của bình chứa 10 g cát và đổ đầy nước (g)
2. Công thức P = P
kq
- P
hơinước
đã đúng chưa? Thực tế phải ghi thế nào mới đúng?
Công thức chưa chính xác. Vì khi áp dụng công thức trên là ta giả
Để chính xác phải ghi: P = P
kq
- P
hơinước
- P
khôngkhí

3. Sử dụng công thức PV = nRT là chính xác hay gần đúng? Tại sao?
Dùng công thức PV = nRT là gần đúng vì công thức này chỉ đúng với khí lí
tưởng mà H
2
sinh ra trong thí nghiệm là khí thực
7
BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG
I/ Kết quả thí nghiệm :
a/ Bậc phản ứng theo Na
2
S
2
O
3
:
Nồng độ ban đầu (M)
TN ∆t
1
(s) ∆t
2
(s) ∆t
3
(s) ∆t
tb
(s)
Na
2
S
2
O

3
H
2
SO
4
1 0,1 0,4 93 48 25 55,33
2 0,1 0,4 92 46 26 54,67
3 0,1 0,4 91 46 25 54,00
Từ ∆t
tb
của TN1 và TN2 xác định m
1
(tính mẫu):
m
1
= lg(∆t
tb1
/ ∆t
tb2
) = lg(55,33 / 54,67) = 0, 017
lg 2 lg 2
Từ ∆t
tb
của TN2 và TN3 xác định m
2
m
2
= lg(∆t
tb2
/ ∆t

tb3
) = lg(54, 67 / 54, 00) = 0, 018
lg 2 lg 2
Bậc phản ứng theo Na
2
S
2
O
3
=
m
1 + m
2
= 0, 017 + 0,018 = 0, 0175
2 2
b/ Bậc phản ứng theo H
2
SO
4
TN [Na
2
S
2
O
3
] [H
2
SO
4
] ∆t

1
(s) ∆t
2
(s) ∆t
3
(s) ∆t
tb
(s)
1 0,1 0,4 51 41 47 46,33
2 0,1 0,4 50 45 43 46,00
3 0,1 0,4 50 42 44 45,33
8
Từ ∆t
tb
của TN1 và TN2 xác định n
1
(tính mẫu)
n
1
= lg(∆t
tb1
/ ∆t
tb2
) = lg(46,33 / 46, 00) = 0, 011
lg 2 lg 2
Từ ∆t
tb
của TN2 và TN3 xác định n
2
n

2
= lg(∆t
tb2
/ ∆t
tb3
) = lg(46,00 / 45, 33) = 0,021
lg 2 lg 2
Bậc phản ứng theo H
2
SO
4
=
n
1 + n
2
= 0, 011 + 0, 021 = 0,0160
2 2
II/ Trả lời câu hỏi :
1. Trong TN trên, nồng độ của Na
2
S
2
O
3
và của H
2
SO
4
đã ảnh h ởng thế nào
lên vận tốc phản ứng. Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng . Xác định

bậc của phản ứng.
- Trong TN trên, nồng độ Na
2
S
2
O
3
và H
2
SO
4
làm tăng tốc độ phản ứng
- Biểu thức tính vận tốc phản ứng
- Bậc của phản ứng : 1.075 + 0.32 = 1.395
2. Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau:
H
2
SO
4
+ Na
2
S
2
O
3
Na
2
SO
4
+ H

2
S
2
O
3
(1)
H
2
S
2
O
3
H
2
SO
3
+ S (2)
Dựa vào kết quả của 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 H
2
SO
4
luôn dư so với Na
2
S
2
O
3
. Không thể kết luận phản ứng quyết định

vận tốc phản ứng.
3. Dựa trên cơ sở của phưong pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN trên
được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?
Vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vận tốc tức thời
4. Thay đổi thứ tự cho H
2
SO
4
và Na
2
S
2
O
3
thì bậc phản ứng có thay đổi hay không, tại
sao?
Thay đổi thứ tự cho H
2
SO
4
và Na
2
S
2
O
3
thì bậc phản ứng không thay đổi. Vì
Bậc phản ừng tổng quát = m + n
9
BÀI 5 : DUNG DỊCH ĐỆM

I/ Kết quả thí nghiệm
1. Dung d ị ch chu ẩ n
Ống Thành phần dung dịch Màu sắc
A 2ml HCl 0,1N + metyl da cam Đỏ
B 2ml NaOH 0,1N + metyl da cam C am
C 2ml HCl 0,1N + phenol phtalein Không màu
D 2ml NaOH 0,1N + phenol phtalein Hồng
2. Dung d ị ch đệ m axit
Ống Màu sắc ban đầu Lượng HCl 0.1N hay NaOH Màu sắc sau khi thêm
M
1
M
2
0.1N đã dùng (ml) axit hay bazơ
1 Cam Cam 2,5 Cam ánh đỏ
2 Vàng 0,1 Cam ảnh đỏ
3 Không màu Không màu 1,1 Hồng nhạt 4 Không màu 0,1 Hồng
nhạt
5 C am Vàng 2,5 Cam ảnh đỏ
3. Dung d ị ch đệ m baz ơ
Ống Màu sắc ban đầu Lượng HCl 0.1N hay NaOH Màu sắc sau khi thêm
M
3
M
4
0.1N đã dùng (ml) axit hay bazơ
6 Hồng Hồng nhạt 0,5 Hồng đậm
7 Không màu 0,1 Hồng nhạt
8 Cam Cam 1,1 Cam ánh đỏ
9 Vàng 0,1 Cam ánh đỏ

10
II/ Trả lời câu hỏi
1. Cho biết 3 muối khác có thể dùng thay thế muối CH3COONa trong
dung dịch đệm axit và 3 muối dùng thay thế muối NH4Cl trong dung dịch đệm
bazo. Nêu nguyên tắc và giải thích cách lựa chọn muối thay thế.
- muối có thể thay thế CH
3
COONa : CH
3
COOK, (CH
3
COO)
2
Ca,
(CH
3
COO)
2
Ba
- muối có thể thay thế NH
4
Cl : (NH
4
)
2
SO
4
, NH
4
Br, NH

4
NO3
- Nguyên tắc : Chọn muối của CH
3
COO
-
và kim loại mạnh.
Chọn muối của NH
4+
và gốc axit mạnh.
- Vì kim loại mạnh/gốc axit mạnh không bị thủy phân trong nước. Vì thế khi
thêm vào dung dịch đệm thì pH của dung dịch đệm hầu như không thay đổi.
2. So sánh giá trị pH trước và sau khi thêm 10
-2
mol NaOH vào 1 lit dung
dịch đệm CH
3
COOH 0.1 N và CH
3
COONa 0.1 N (thể tích dung dịch
không đổi).
pH sau > pH trước
3. Giải thích sự đổi màu của dung dịch CH
3
COOH 0.1 N và metyl da cam khi
cho dung dịch CH
3
COONa 0.1 N vào.
Khi cho dung dịch CH
3

COONa vào dung dịch CH
3
COOH làm cho nồng độ H
+
giảm, nên
màu dung dịch nhạt dần.
4. So sánh kết quả TN (pH, màu sắc, lượng HCl đã dùng) giữa ống 1 và
ống 5. Giải thích.
- pH (1) > pH (5) màu (1) nhạt hơn màu (5)
- Lượng HCl (1) lượng HCl (5)
- Vì (5) nhiều hơn (1) 4ml nước cất nên nồng độ H
+
(1) < (5), nên pH
(1) > pH (5) và màu (1) nhạt hơn (5). Còn lượng HCl gần bằng nhau vì đương
lượng các chất không đổi
11
BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
I/ Kết quả thí nghiệm:
Đường cong chuẩn độ một axit mạnh bằng 1 bazơ mạnh:
1- Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH.
Xác định:
pH điểm tương đương: 9.8
Bước nhảy pH: từ pH 9 đến pH 11
Thí nghiệm 2:
Lần V
HCl
(ml) V
NaOH
(ml) C
NaOH

(N) C
HCl
(N) Sai số
1 10 9.5 0.1 0.095 0.005
2 10 9.7 0.1 0. 09 7 0.003
12
C
HCl
= 0.096 (N)
Thí nghiệm 3 :
Lần V
HCl
(ml) V
NaOH
(ml) C
NaOH
(N) C
HCl
(N) Sai số
1 10 9.5 0.1 0.095 0.005
2 10 9.6 0.1 0. 09 6 0.004
Thí nghiệm 4:
Lần Chất chỉ thị V
CH3COOH
(ml) V
NaOH
(ml) C
NaOH
(N) C
CH3COOH

(N)
1 Phenol phtalein 10 2,8 0,1 0,028
2 Phenol phtalein 10 2,7 0,1 0,027
3 Metyl orange 10 2,6 0,1 0,026
4 Metyl orange 10 2,6 0,1 0,026
II/ Trả lời câu hỏi
1. Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay
không, tại sao?
- 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 + H
2
O
và: C
HCl
V
HCl
= C
NaOH
V
NaOH
- Với V
HCl
và C
NaOH
cố định nên khi C
HCl
tăng hay giảm thì V
NaOH
cũng tăng hay

giảm theo. Từ đó ta suy ra được chỉ khẩu độ thay đổi, mở rộng ra hoặc thu hẹp
lại còn đường cong chuẩn độ không đổi. Lập luận tương tự nếu thay đổi C
NaOH
13
2. Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 1 và 2 cho kết quả nào
chính xác hơn, tại sao?
Việc xác định nồng độ axit HCl trong thí nghiệm 2 và 3, thì trong thí nghiệm 2
cho kết quả chính xác hơn. Vì phenol phtalein giúp chúng ta xác định màu tốt
hơn, rõ rang 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?
Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic bằng phenol
phtalein chính xác hơn, Vì trong môi trường axit phenol phtalein không có màu, và
chuyển sang có màu tím trong môi trường bazơ. Chúng ta có thể phân biệt được chính
xác hơn. Còn metyl orange chuyển từ đỏ trong môi trường axit, sang vàng cam trong
môi trường bazơ nên ta khó phân biệt được chính xác.
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 đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả không thay đổi,
Vì chất chỉ thị luôn đổi màu ở điểm tương đương. Tuy nhiên khi đổi như vậy thì ta khó
xác định màu hơn nên sẽ có sai số chút ít.
14