BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG, XÁC ĐỊNH NHIỆT PHẢN ỨNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA


KHOA CƠ KHÍ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BỘ MÔN: HÓA ĐẠI CƯƠNG
Giáo viên hướng dẫn: Võ Nguyễn Lam Uyên
Lớp: CK17HT02
Nhóm 2
Bùi Văn Phước

1712742

Ngô Thị Thúy Quỳnh 1712904


MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................................ 1
BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG.......................................................................................................2
1. Quy trình thực hiện................................................................................................................2
2. Kết quả thí nghiệm................................................................................................................4
2. Trả lời câu hỏi..........................................................................................................................7
BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG.....................................................................................9
1. Quy trình thực hiện................................................................................................................9
2. Kết quả thí nghiệm................................................................................................................10
2. Trả lời câu hỏi..........................................................................................................................11
BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH...............................................................................................13
1. Quy trình thực hiện................................................................................................................13
2. Kết quả thí nghiệm................................................................................................................14

2. Trả lời câu hỏi..........................................................................................................................16

2|Báo cáo thí nghiệm


BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
I: QUY TRÌNH THỰC HIỆN
1. Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế
- Lấy 50 ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào becher bên ngoài đo nhiệt độ t 1.
- Lấy 50 ml nước khoảng 600C cho vào nhiệt lượng kế. Sau khoảng hai 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 hai phút, đo nhiệt độ t3.
m0c0 = mc

(t3 − t1 ) − (t2 − t3 )
(t2 − t3 )

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

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.
- Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCl 1M cho vào trong nhiệt lượng kế. Đo
nhiệt độ t2.
- Dùng phễu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH và HCl chứa trong nhi ệt
lượng kế. Khuấy đều dung dịch trong nhiệt lượng kế. Đo nhiệt độ t 3.
Q = ( m0c0 + mc)∆t

∆H

- Xác định Q phản ứng theo công thức
từ đó xác định
.
- Cho nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0,5M là 1 cal/g.độ, khối lượng
riêng là 1,02 g/ml.

3|Báo cáo thí nghiệm


3. Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan kiểm tra định luật Hess
CuSO4 khan + 5 H2O

∆H1

= - 18,7 kcal/mol

CuSO4.5 H2O
+ H2O

∆H 3 = ∆H1 + ∆H 2

Dung dịch CuSO4

- Cho vào nhiệt kế 50 ml nước. Đo nhiệt độ t1.
- Cân chính xác 4 g CuSO4 khan.
- Cho nhanh 4 g CuSO4 vừa cân vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho CuSO4 tan
hết. Đo nhiệt độ t2.
- Xác định Q theo công thức

Q = (m0 c0 + mc)∆t

4. Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl
Làm tương tự mục 3 nhưng thay CuSO4 khan bằng NH4Cl.
Cho nhiệt dung riêng của dung dịch NH4Cl gần đúng là 1 cal/mol.độ.

4|Báo cáo thí nghiệm


II: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1. Thí nghiệm 1:
Nhiệt độ
(0C)

Lần 1

t1

28

t2

65

t3

47

m0c0 (cal/độ)

2,8

Lần 2

Lần 3

+ Với m = 50 g và c = 1 cal/độ.
m0c0 = mc

+

(t3 − t1 ) − (t 2 − t3 )
(47 − 28) − (65 − 47)
= 50.1.
= 2,8
(t2 − t3 )
(65 − 47)

cal/độ

2. Thí nghiệm 2:

Nhiệt độ (0C)
t1

Lần 1
28

Lần 2
28

t2

28

28

t3

34

34

Q (cal)

322,8

322,8

(cal)

322,8

∆H (cal/mol)

- 12912

Lần 3

Với + = 1,02 g/ml
+ 1cal/ độ,
+ m = 50.1,02 = 51g; c = 1 cal/độ; n = 0,025 mol và m0c0 = 2,8 cal/độ.
+ ∆t = = 6 0C.
+ Q = (moco+ mc).∆t = (2,8+51.1).6 = 322,8 cal.
+ = cal/mol

5|Báo cáo thí nghiệm


H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt.

3. Thí nghiệm 3:
Nhiệt độ 0C
t1
t2
Q (cal)
∆H (cal/mol)
(cal/mol)

Lần 1
28
32

227,2
- 9088

Lần 2
28
32
227,2
- 9088
- 9088

Ta có: m1 = 4,00g
+ Với c = 1 cal/độ và m0c0 = 2,8 cal/độ.
Tính:
+ m = 50+ mCuSO4 = 54g.
+ ∆t = t2 - t1 = 4 0C.
+ n = = 0,025mol.
Q = (moco+ mc).∆t = (2,8+54.1).4= 227,2 cal.
∆H = = -9088 cal/mol
H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt.

6|Báo cáo thí nghiệm

Lần 3


4. Thí nghiệm 4:
Nhiệt độ 0C
t1
t2
Q (cal)

∆H (cal/mol)
(cal/mol)

Lần 1
28
23
- 284
3796,8

Lần 2
28
23
-284
3796,8
3796,8

+ Ta có: m = 4,00 g.
+ Với c = 1 cal/độ và m0c0 = 2,8 cal/độ.
+ m = 50 + mNH4Cl = 54g.
∆t = t2 - t1 = - 5 0C.
N = = 0,0748 mol.
Q = (moco+ mc).∆t = (2,8+54.1).(-5) = -284 cal.
∆H = = 3796,8 cal/mol.
H > 0 nên phản ứng thu nhiệt.

7|Báo cáo thí nghiệm

Lần 3

III: TRẢ LỜI CÂU HỎI
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. T ại sao?
th

HCl + NaOH  NaCl + H2O
Ban đầu:

0,05 0,025

(mol)

Phản ứng:

0,025 0,025

(mol)

Còn lại:

0,025

(mol)

0

Ta thấy NaOH hết và HCl còn dư, nên th 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 không?
Kết quả của thí nghiệm sẽ thay đổi. Vì:

Về bản chất của thí nghiệm sẽ không thay đổi vì hai axit này là như nhau, đều
là axit mạnh, phản ứng trung hòa giữa axit và bazơ.
Lúc này muối thu được là NaN, có nhiệt dung riêng khác, nhi ệt l ượng ph ản ứng
tỏa ra cũng sẽ khác do năng lượng liên kết trong HN khác HCl, NaN khác NaCl, t ừ đó
làm cho ∆t thay đổi dẫn đến kết quả thay đổi.
3. Tính 3 bằng lý thuyết theo định luật Hess. So sánh v ới k ết quả thí nghi ệm. 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 đo thể tích hóa chất
- Do cân
- Do sunphat đồng bị hút ẩm
- Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat đồng b ằng 1 cal/mol.đ ộ
Theo em sai số nào là quan trọng nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào khác không?

8|Báo cáo thí nghiệm


- Theo định luật Hess: ∆= ∆+∆= -18,7+2,8 = -15,94 (kcal/mol)
-∆
- Trong 6 nguyên nhân trên, theo nhóm em nguyên nhân quan tr ọng nh ất là
CuS bị hút ẩm. Vì ở điều kiện thường độ ẩm cũng khá cao, CuS chúng ta s ử dụng ở
dạng khan nên ngay khi tiếp xúc không khí nó sẽ hút ẩm ngay l ập t ức và t ỏa ra m ột
nhiệt lượng đáng kể, đủ để làm lệch đi giá trị t2 chúng ta đo ở mỗi lần thí nghiệm.
- Theo nhóm em còn hai nguyên nhân khác làm cho kết quả sai khác nhau:
+ Cân điện tử chính xác, tuy nhiên lượng chất mỗi lần chúng ta l ấy là khác
nhau cũng gây ra sự biến đổi nhiệt đáng kể.
+ Lượng CuS trong phản ứng có thể không tan hết làm mất đi một lượng
đáng kể phải được sinh ra trong quá trình hòa tan.

9|Báo cáo thí nghiệm


Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG
I: QUY TRÌNH THỰC HIỆN
1. Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3
Chuẩn bị 3 ống nghiệm chứa H2SO4 và 3 bình tam giác chứa Na2S2O3 và H2O
theo bảng sau:
TN
1
2
3

Ống nghiệm
V (ml) H2SO4 0,4 M
8
8
8

Erlen
V (ml) Na2S2O3 0,1 M
4
8
16

V (ml) H2O
28
24
16

- Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm.
- Dùng buret cho H2O vào 3 bình tam giác trước. Sau đó tráng buret bằng
Na2S2O3 0,1M rồi tiếp tục dùng buret để cho Na2S2O3 vào các bình cầu.
- Chuẩn bị đồng hồ bấm giây.
- Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác như sau:
+ Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào bình tam giác.
+ Bấm đồng hồ.
+ Lắc nhẹ bình tam giác cho đến khi thấy dung dịch vừa chuyển sang đục
thì bấm đồng hồ lần nữa và đọc
- Lặp lại mỗi thí nghiệm 1 lần nữa để tính giá trị trung bình.

2. Xác định bậc phản ứng theo H2SO4.
Thao tác tương tự phần 1 với lượng axit và Na2S2O3 theo bảng sau:
TN
4
5
6

Ống nghiệm
V (ml) H2SO4 0,4 M
4
8
16

10 | B á o c á o t h í n g h i ệ m

Erlen
V (ml) Na2S2O3 0,1 M
8
8

8

V (ml) H2O
28
24
16


II: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
a) Bậc phản ứng theo Na2S2O3
Nồng độ ban đầu (M)
Na2S2O3
H2SO4
-4
4.10
8.10-4
8.10-4
8.10-4
16.10-4
8.10-4

TN
1
2
3

∆t1

∆t2

∆t3

∆tTB

103
50
27

104
51
28

104
50
27

103,6
50,3
27,3

- Gọi m là bậc phản ứng
- Từ ∆tTB của thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 xác định m1: m1 = = = 1,04
- Từ ∆tTB của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định m2: m2 = = = 0,9
- Bậc phản ứng theo Na2S2O3: m = (m1+m2 )/2 = (1,04 + 0,9)/2 = 0,97

b) Bậc phản ứng theo H2SO4
TN
1
2
3

Nồng độ ban đầu (M)
Na2S2O3
H2SO4
-4
8.10
4.10-4
8.10-4
8.10-4
8.10-4
16.10-4

∆t1

∆t2

∆t3

∆tTB

72
68
62

74
68
62

73
68

63

73
68
62,3

+ Gọi m là bậc phản ứng: m1 = = = 0,1
m2 = == 0,13
+ Bậc phản ứng theo H2SO4: m = (m1+ m2 )/2 = (0,1+0,13)/2 = 0,115

III: TRẢ LỜI CÂU HỎI

11 | B á o c á o t h í n g h i ệ m


1. Trong TN trên nồng độ của Na2S2O3 (A) và của H2SO4(B) đã ảnh hưởng thế nào lên
vận tốc phản ứng. Viết lại biểu thức tính tốc độ phản ứng. Xác định bậc c ủa ph ản
ứng.
- Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng.
- Nồng độ của H2SO4 hầu như không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
- Biểu thức tính tốc độ phản ứng v = k [Na 2S2O3]m[H2SO4]n ; trong đó: m, n là
hằng số dương xác định bằng thực nghiệm.
 Bậc phản ứng: m+ n.

2. Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết lại như sau:
H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3 (1)
H2S2O3 → H2SO3 + S↓

(2)

Dựa vào kết quả TN có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là ph ản ứng quy ết đ ịnh
vận tốc phản ứng là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao? L ưu ý trong các thi
nghiệm 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 s ố
∆C/∆t. Vì ∆C ≈ 0 (do lưu huỳnh thay đổi không đáng k ể nên ∆C ≈ dC) .

12 | B á o c á o t h í n g h i ệ m


4. Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi không? Tại sao?
Bậc phản ứng không thay đổi vì bậc phản ứng chỉ phụ thu ộc vào nhi ệt đ ộ và
bản chất của phản ứng mà không phụ thuộc vào quá trình ti ến hành.

13 | B á o c á o t h í n g h i ệ m


BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
I: QUY TRÌNH THỰC HIỆN:
1. Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ một axit mạnh bằng một
bazơ mạnh dựa theo bảng:
VNaOH
(ml)

0

2

4

6

8

9

9,2

pH

0,9
6

1,1
4

1,3
3

1,59

1,98

2,38

2,56

VNaOH
(ml)

9,4

9,6

9,8

10

11

12

13

pH

2,7
3

3,3
6

7,2

6

10,5
6

11,7
0

11,9
7

12,0
1

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

- Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N, sau đó cho từ từ dung dịch NaOH
0,1N vào buret. Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0.
- Dùng pipet 10 ml lấy 10 ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ cho 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 nhỏ vừa l ắc nhẹ
đến khi dung dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt thì khóa buret.
Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng.
- Lặp lại thí nghiệm trên một lần nữa để tính giá trị trung bình.

3. Thí nghiệm 3:

Tiến hành như thí nghiệm 2 nhưng thay chất chỉ thị phenolphtalein bằng
metyl da cam. Màu dung dịch đổi từ đỏ sang cam.

4. Thí nghiệm 4:

Tiến hành như thí nghiệm 2 nhưng thay dung dịch HCl bằng dung dịch axit
acetic. Làm thí nghiệm 2 lần với lần đầu dùng chất chỉ thị là phenolphtalein,
lần sau dùng metyl da cam.

II: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
14 | B á o c á o t h í n g h i ệ m


1. Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH

Xác định:

+ pH điểm tương đương là 7
+ Bước nhảy pH : từ pH 3,36 đến pH 10,56 tương ứng với thể tích
NaOH lần lượt là 9,6 ml và 10 ml.

2. Thí nghiệm 2:
Lần

(N)

(N)

Sai số

1

10

8,7

0,1

0,087

0,00033

2

10

8,7

0,1

0,087

0,00033

3

10

8,6

0,1

0,086

0,00067

- CHCl trung bình: (0,087 + 0,087 + 0,086)/3 = 0,0867N.

3. Thí nghiệm 3:

Lần

(ml)

(ml)

(N)

(N)

Sai số

1

10

8,7

0,1

0,087

0,00067

2

10

8,8

0,1

0,088

0,00033

3

10

8,8

0,1

0,088

0,00033

+ CHCl
bình: (0,087 + 0,088 + 0,088)/3 = 0,0876N.

4. Thí nghiệm 4:

15 | B á o c á o t h í n g h i ệ m

trung


Lần

Chất chỉ thị

(ml)

(ml)

(N)

(N)

1

Phenol phtalein

10

8,8

0,1

0,088

2

Phenol phtalein

10

8,8

0,1

0,088

3

Phenol phtalein

10

8,9

0,1

0,089

4

Metyl orange

10

4,8

0,1

0,048

5

Metyl orange

10

4,8

0,1

0,048

6

Metyl orange

10

4,9

0,1

0,049

16 | B á o c á o t h í n g h i ệ m

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?
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 h ẹp l ại. 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 k ết qu ả 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. Bước nhảy của metyl orange là 3.1 - 4.4 mà điểm tương
đương của hệ là 7 (do axit mạnh tác dụng với baz ơ 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 d ịch axit acetic b ằng ch ỉ th ị
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. 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 c ủa NaOH và axit thì k ết qu ả có thay
đổi không, tại sao?
Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí NaOH và axit thỉ kết quả vẫn
không thay đổi vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứng trung hòa.

17 | B á o c á o t h í n g h i ệ m