Hóa đại cương 3 báo cáo thí nghiệm hóa mẫu 2

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

Nhóm 5

Họ tên:
Man Huỳnh Kha

50800907

Nguyễn Thanh Huy 50800797

Năm 2010
1


BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I/ Kết quả thí nghiệm :

Thí nghiệm 1:
Ta có: m = 50 (g) ; c = 1 (cal/g.độ) ⇒ mc = 50 (cal/độ)
Nhiệt độ (oC)

Lần 1

Lần 2

Lần 3

t1
t2
t3
moco (cal/độ)

37.8
65.1
52
4.2

33.9
51.5
43
3.53

36.6
53
45
2.4

moco TB = 3,376 (cal/độ)
(Tính mẫu 1 giá trị moco)
Lần 1 :
m0c0 = mc

{'$ % { { ' # '${
(t 3 − t1 ) − (t 2 − t 3 )
= ŹŴ
' # '$

(t 2 − t 3 )

ŸŶ

(cal/độ)

Thí nghiệm 2:

cNaCl 0.5M = 1 cal/g.độ ; nNaCl = 0.05*0.5 = 0.025 mol
ρNaCl 0.5M = 1.02 g/ml
caxit ≈ cbazơ ≈ 1 cal/g.độ ; maxit ≈ mbazơ ≈ 25g
Tính mẫu 1 giá trị:
Lần 1:
t’ = (t1 + t2) / 2 = (36 + 35)/2 = 35,5 oC
Q = (moco + mc)∆t = (moco + mHClcHCl + mNaOHcNaOH)(t3 – t’)
2


Nhiệt độ (oC)
t1
t2
t3
Q (cal)
Qtrung bình (cal)

Lần 1
36
35
41
299.75

272.5

∆H (cal/mol)

-11626,68

∆Η = −

Lần 2
35
35
40
272.5

Lần 3
36
35
40
245.25

Lần 1

Lân 2

Lần 3

36
40
234
-9360

36
41
292,5
-11700

35
40
292,5
-11700

Q
272.5
=−
= −10900 (cal/mol)
n
0.025

∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt

Thí nghiệm 3:

cCuSO4 = 1 cal/g.độ ; mCuSO4 = 4 g ; mnước = 50 g
nCuSO4 = 4/160 = 0.025 mol

Nhiệt độ (oC)
t1
t2
Q (cal)
∆H (cal/mol)

∆Htb (cal/mol)

-10920

Tính mẫu 1 giá trị Q vá ∆H:
Lần 1:
Q = mc∆t = (moco + mnướccnước + mCuSO4cCuSO4)(t2 – t1)
∆Η = −

-

Q
n

∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt
∆H > 0 nên phản ứng thu nhiệt

3


Thí nghiệm 4 :

cNH4Cl = 1 cal/g.độ ; mNH4Cl = 4g
nNH4Cl = 4/53.5 = 0.0748 mol

Nhiệt độ (oC)

Lần 1

Lần 2

Lần 3

t1

36

35

35

t2

32

31

32

Q (cal)

234

234

175,5

3128,3422

3128,3422

2346,2567

∆H (cal/mol)
∆Htb (cal/mol)

2867,6470

Tính mẫu 1 giá trị Q vá ∆H:
Lần 1:
Q = mc∆t = (moco + mnướccnước + mCuSO4cCuSO4)(t2 – t1)
∆Η = −

-

Q
n

∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt

- ∆H > 0 nên phản ứng thu nhiệt

II/ Trả lời câu hỏi

1. ∆Hth của phản ứng HCl +NaOH → NaCl + H2O 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?

∆Hth của phản ứng HCl +NaOH → NaCl + H2O sẽ được tính theo số mol NaOH vì
∆Hthlà số mol phản ứng, mà số mol HCl phản ứng bằng với số mol

NaOH

4


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

Kết quả thí nghiệm 2 không thay đổi vì HCl và HNO3 là 2 axit mạnh phân ly hoàn toàn.
HCl ↔ H+ + Cl-

;

HNO3 ↔ H+ + NO3-

Đồng thời thí nghiệm 2 là phản ứng trung hòa
H+ + OH- → H2O
3/ Tính ∆H3 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: ∆H3lt = ∆H1 + ∆H2 = 2.8 – 18.7 = -15.94 kcal/mol
Theo thực nghiệm: ∆H3tn = - 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
CuSO4 hút ẩm ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4.5H2O, nCuSO4 < 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(oC) = 36 oC

m1 (g)

m0 (g)

m1 – m0 (g)

ρ nước (g/ml)

55,05

1,101

55,03

1,1006

55,07

1,1014

77,45
77,43

22,40

77,47

ρtb (g/ml)

Độ ngờ

1,101

Vậy ρ nước = 1.0378 ± 0.0005 (g/ml)
Khối lượng riêng của cát: T(oC) = 36 oC

mo = 22,40 g

m2(m1tb – mo) = 549,94g

ρcát = 0,19979
(g/ml)

m1tb = 77,45 g
m2tb = 9,99 g

50(m1tb + m2 – m3) =2752,5 g

m3tb = 32,39 g

Khối lượng riêng đổ đống của cát: T(oC) = 36 oC

m (g)

ρđổ đống (g/ml)

14,96

1,496

14,90

1,490

14,93

1,493

ρtb (g/ml)

∆ρ

Độ ngờ

0,003
1,493

0,003

0

Vậy ρđổ đống = 1.51 ± 0.03 (g/ml)
6


2. Đương lượng nhôm:

Pkq = 775 mmHg ; ĐH2 = 1.008
P = Pkq – Phơinước = 775 – 44.6 = 730.4 mmHg
Từ phương trình PV =

m
MPV
với R = 62400 mmHg/mol.độ
RT ⇒ m =
M
RT

Bảng kết quả:
TN

mAl

VH2 (ml)

mH2

ĐAl

1

0,1

173

0.1125

0.896

2

0,12

180

0.117

0.8615

Đ Al
0.878

II/ Trả lời câu hỏi :
m2 (m1 − mo )
50(m1 + m2 − m3 )
Với m0: khối lượng của bình đo tỷ trọng (g)

1. Chứng minh công thức ρ cát =

m1: khối lượng của bình chứa đầy nước (g)
m2 = 10 g cát
m3: khối lượng của bình chứa 10 g cát và đổ đầy nước (g)

2. Công thức P = Pkq – Phơinước 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 = Pkq – Phơinước - Pkhôngkhí

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 H2 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 Na2S2O3 :

TN

Nồng độ ban đầu (M)

∆t1(s)

∆t2(s)

∆t3(s)

∆ttb(s)

0,4

93

48

25

55,33

0,1

0,4

92

46

26

54,67

0,1

0,4

91

46

25

54,00

Na2S2O3

H2SO4

1

0,1

2
3

Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định m1 (tính mẫu):

m1 =

lg(∆t tb1 / ∆t tb2 ) lg(55,33 / 54,67)
=
= 0, 017
lg 2
lg 2

Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định m2

m2 =

lg(∆t tb2 / ∆t tb3 ) lg(54, 67 / 54, 00)
=
= 0, 018
lg 2
lg 2

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 =

m1 + m2 0, 017 + 0,018
=
= 0, 0175
2
2

b/ Bậc phản ứng theo H2SO4

TN

[Na2S2O3]

[H2SO4]

∆t1(s)

∆t2(s)

∆t3(s)

∆ttb(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 ∆ttb của TN1 và TN2 xác định n1 (tính mẫu)
n1 =

lg(∆t tb1 / ∆t tb2 ) lg(46,33 / 46, 00)
=
= 0, 011
lg2
lg 2

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

lg(∆t tb2 / ∆t tb3 ) lg(46,00 / 45, 33)
=

= 0,021
lg2
lg2

Bậc phản ứng theo H2SO4 =

n1 + n2 0, 011 + 0, 021
=
= 0,0160
2
2

II/ Trả lời câu hỏi :
1. Trong TN trên, nồng độ của Na2S2O3 và của H2SO4 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 Na2S2O3 và H2SO4 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:
H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3
(1)
H2S2O3 → H2SO3 + 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 H2SO4 luôn dư so với Na2S2O3. 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 H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi hay không, tại
sao?
Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 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 dịch chuẩn

Ống
A
B
C
D

Thành phần dung dịch
2ml HCl 0,1N + metyl da cam

2ml NaOH 0,1N + metyl da cam
2ml HCl 0,1N + phenol phtalein

Màu sắc
Đỏ
Cam
Không màu

2ml NaOH 0,1N + phenol phtalein

Hồng

2. Dung dịch đệm axit

Ống
1
2
3
4

Màu sắc ban đầu
M1
M2
Cam
Cam
Vàng
Không màu
Không màu
Không màu

5

Cam

Vàng

Lượng HCl 0.1N hay NaOH
0.1N đã dùng (ml)
2,5
0,1
1,1
0,1
2,5

Màu sắc sau khi thêm
axit hay bazơ
Cam ánh đỏ
Cam ảnh đỏ
Hồng nhạt
Hồng nhạt
Cam ảnh đỏ

3. Dung dịch đệm bazơ

Ống
6
7
8
9

Màu sắc ban đầu
M3
M4
Hồng
Hồng nhạt
Không màu
Cam
Cam
Vàng

Lượng HCl 0.1N hay NaOH
0.1N đã dùng (ml)
0,5
0,1
1,1
0,1

Màu sắc sau khi thêm
axit hay bazơ
Hồng đậm
Hồng nhạt
Cam ánh đỏ
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 CH3COONa : CH3COOK,
(CH3COO)2Ba
muối có thể thay thế NH4Cl : (NH4)2SO4, NH4Br, NH4NO3

-

Nguyên tắc :

(CH3COO)2Ca,

Chọn muối của CH3COO- và kim loại mạnh.
Chọn muối của NH4+ 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 CH3COOH 0.1 N và CH3COONa 0.1 N (thể tích dung dịch
không đổi).

pH sau > pH trước
3. Giải thích sự đổi màu của dung dịch CH3COOH 0.1 N và metyl da cam khi

cho dung dịch CH3COONa 0.1 N vào.

Khi cho dung dịch CH3COONa vào dung dịch CH3COOH 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

VHCl(ml)

VNaOH(ml)

CNaOH(N)

CHCl(N)

Sai số

1

10

9.5

0.1

0.095

0.005

2

10

9.7

0.1

0.097

0.003
12


CHCl = 0.096 (N)
Thí nghiệm 3 :

Lần

VHCl(ml)

VNaOH(ml)

CNaOH(N)

CHCl(N)

Sai số

1

10

9.5

0.1

0.095

0.005

2

10

9.6

0.1

0.096

0.004

Thí nghiệm 4:

Lần

Chất chỉ thị

VCH3COOH (ml)

VNaOH (ml)

CNaOH (N)

CCH3COOH (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 + H2O
và: CHClVHCl = CNaOHVNaOH

-

Với VHCl và CNaOH cố định nên khi CHCl tăng hay giảm thì VNaOH 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 CNaOH
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