báo cáo thí nghiệm bài 1 kỹ thuật phòng thí nghiệm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

- Nhóm thí nghiệm: Nhóm 16: + Nguyễn Tấn Toàn +MSSV: 20122232 Bài 1,2 + Nguyễn Đức Thiện +MSSV: 2012096 Bài 4,8 - Giảng viên thí nghiệm: Võ Nguyễn Lam Uyên

TP Hồ Chí Minh, ngày 7 tháng 7 năm 2022

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

BÀI 1: KỸ THUẬT PHÒNG THÍ NGHIỆM I GIỚI THIỆU DỤNG CỤ

1) Dụng cụ chứa hoá chất a) Cốc thuỷ tinh

- Mục đích: chứ đựng và hoà tan hoá chất

- Cách sử dụng: rửa sạch → tráng nước cất → tráng hoá chất

b) Bình tam giác, bình cầu

- Cách sử dụng: rửa sạch → tráng nước cất → tráng hoá chất

b) Pipet vạch, pipet bầu:

+ Bước 1: nhấn ON để mở máy, trên màn hình hiện 0.0000g + Bước 2: Bỏ bì cân lên đĩa cân và nhấn TARE để trừ bì + Bước 3: Bỏ hoá chất lên cân từ từ và đọc khối lượng + Bước 4: Sau khi cân xong trả cân về 0.0000g

- Lưu ý:

+ Tuyệt dối không cân 1 lần khối lượng quá 100g

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

+ Không ấn nút quá mạnh

+ Không ấn các nút khác (CF,O) trên bàn cân + Vệ sinh cân sau khi cân

+ Không dùng tay ấn lên cân

II THỰC HÀNH

1) Thí nghiệm 1: Sử dụng pipet

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml nước từ becher vào erlen ( hút nước bằng quả bóp cao su)

- Lặp lại phần trên vài lần 2) Thí nghiệm 2: Sử dụng buret

- Dùng becher 50ml cho nước vào buret

- Chờ cho đến khi không còn bọt khí sót lại trong buret

- Dùng tay trái mở nhanh khoá buret sao cho dung dịch lấp đầy phần cuối buret

- Chỉnh buret đến mức 0

- Dùng tay trái điều chỉnh khoá buret để cho 10ml nước từ buret vào becher

3) Thí nghiệm 3: Chuẩn độ ôxy hoá khử

- Cân 0.9g axit oxalic, hoà tan bằng nước cất thành 100ml dung dịch axit oxalic (dùng fiol 100ml) Đổ dung dịch mới pha vào bacher

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch axit oxalic trên cho vào erlen Thêm 2ml dung dịch H2SO4 1N

- Nhỏ từ từ dung dịch KmnO4 vào erlen trên, lắc đều cho đến khi dung dịch trong erlen có màu tím nhạt Đọc thể tích KmnO4 đã sử dụng Viết phương trình phản ứng tổng quát Tính nồng độ axit oxalic Biết phương trình ion thu gọn:

Quá trình oxit hoá 10C3 →10C4 + 10e 4) Thí nghiệm 4: Pha loãng dung dịch

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

- Dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch HCl 1M cho vào bình định mức 100ml Kế đó thêm nước vào gần vạch trên cổ bình định mức bằng ống đong Cuối cùng, dùng bình xịt nước cho từng giọt nước cho đến khi đến vạch Đậy nút bình định mức, lắc đều Ta thu được 100ml dung dịch HCl 0,1M

5) Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ dd acid đã pha loãng

- Lấy buret tráng sạch bằng nước cất, sau đó tráng bằng dung dịch NaOH 0,1M

- Cho dd NaOH 0,1M vào buret, sau đó chuẩn đến vạch 0 - Dùng pipet 10ml cho vào erlen đã tráng bằng nước cất

(không tráng thêm bằng axit HCl) 10ml dung dịch HCl 0,1M vừa pha xong, thêm 1 giọt chỉ thị phenolphtalein Cho từ từ dung dịch NaOH trên buret vào erlen, vừa cho vừa lắc đều cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt thì dừng lại Đọc thể tích dung dịch NaOH 0,1M đã dùng ở trên - Tính lại nồng độ dung dịch axit vừa pha loãng

- Lặp lại 3 lần lấy kết quả trung bình

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG III 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

IV TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1 Thí nghiệm 1 : xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế

 Mô tả thí nghiệm

- 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

 Công thức tính m0c0

(mc + m0c0)(t2-t3) = mc(t3-t1)

 m0c0 = mc (t3−t1)−(𝑡2−𝑡3) (𝑡2−𝑡3) trong đó : m – khối lượng 50 ml nước

c – nhiệt dung riêng của nước (1cal/g.độ)

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG  Kết quả thu được

- 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 lượng t2

- Dùng phễu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH vào HCl chứa trong nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t3

 Kết quả thu được

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

Vì ∆𝐻<0 nên phản ứng tỏa nhiệt

3 Thí nghiệm 3 : Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess

 Mô tả thí nghiệm

- Cho vào nhiệt lượng 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

- Lặp lại lần 2

 Công thức tính Q,H và số liệu:

- 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 - ∆𝐻 = - 𝑄

𝑛 (cal/mol)

 Kết quả thu được

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

- Vì ∆𝐻<0 nên phản ứng tỏa nhiệt

4 Thí nghiệm 4 : xác định nhiệt hòa tan của NH4Cl

 Mô tả thí nghiệm

- 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 NH4Cltan hết Đợi 2 phút, đo nhiệt độ t2

𝑛 (cal/mol) ( Vì ∆𝐻>0 nên phản ứng thu nhiệt )

( Tính mẫu lần đo 1: + Q1 = (6,89 + 50 + 4)(28– 30) = -121,78cal

- Vì ∆𝐻>0 nên phản ứng thu nhiệt

V TRẢ LỜI CÂU HỎI

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

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

- Ta thấy NaOH phản ứng hết và HCl còn dư, nên ∆Hth của phản ứng được 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?

Trả lời:

- Kết quả thí nghiệm có thay đổi vì:

Lúc này muối thu được là NaNO3, có nhiệt dung riêng c khác, nhiệt lượng phản ứng tỏa ra Q cũng sẽ khác do năng lượng liên kết trong HNO3 khác HCl, NaNO3

khác NaCl, từ đó làm cho ∆𝑡 thay đổi dẫn đến kết quả thí nghiệm thay đổi

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/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 = -9,7424 (kcal/mol)

Theo em nguyên nhân gây ra sai số có thể là:

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

- Mất nhiệt độ do nhiệt lượng kế do trong quá trình thí nghiệm thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài

- Sunphat đồng bị hút ẩm do trong lúc cân và đưa vào thí nghiệm thao tác không nhanh chóng

Bài 4

XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đến vận tốc phản ứng

- Xác định bậc của phản ứng phân hủy Na2S2O3 trong môi trường axit

II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

 Rửa pipet, thấm khô, tráng H2SO4 qua pipet

 Đặt mắt ngang vạch số 8, dùng quả bóp cao su hút H2SO4 vào pipet vượt qua vạch 0, rồi thả sao cho mặt cong nhất chạm vạch 0

 Thả H2SO4 từ vạch 0 đến vạch 8 vào ống nghiệm, ta được 8ml H2SO4 - Lấy Na2S2O3 vànước vào bình tam giác:

 Rửa buret, khóa buret bằng tay trái

 Cho H2O đầy cây buret, chỉnh hết bọt khí, chỉnh về 0, thả từ vạch 0 đến vạch 25 vào bình tam giác rồi khóa lại Lấy H2O đầy buret lần nữa, căn chỉnh như trên, tiếp tục thả từ vạch 0 đến vạch 3 vào bình tam giác ta

 Rửa buret, thấm khô, tráng Na2S2O3 rồi đổ bỏ, khóa buret bằng tay trái

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

 Cho Na2S2O3 đầy cây buret, chỉnh hết bọt khí, chỉnh về 0, thả từ vạch 0 đến vạch 4 vào bình tam giác rồi khóa lại, ta được 4ml Na2S2O3

b Tiến hành:

* Làm đồng thời 2 bình:

 Gá ống nghiệm H2SO4 trên miệng bình tam giác, cùng lúc đổ H2SO4 vào bình tam giác và bấm giờ, lắc nhẹ bình tam giác

 Đến khi dung dịch bắt đầu chuyển sang đục thì bấm đồng hồ lần nữa thì thu được thời gian bình 1

 Lấy trung bình thời gian của 2 lần

TN2: Tương tự TN1, nhưng dung dịch gồm 8ml H2SO4, 24ml H2O và 8ml Na2S2O3, thu được thời gian bình 2.

TN3: Tương tự TN1, nhưng dung dịch gồm 8ml H2SO4, 16ml H2O và 16ml Na2S2O3, thu được bình 3

1.2 Kết quả thí nghiệm

a) Bậc phản ứng theo Na2S2O3

Từ ∆ttb của thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 xác định m1

Từ ∆ttb của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định m2:

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

 Rửa pipet, thấm khô, tráng H2SO4 qua pipet

 Đặt mắt ngang vạch số 4, dùng quả bóp cao su hút H2SO4 vào pipet vượt qua vạch 0, rồi thả sao cho mặt cong nhất chạm vạch 0

 Thả H2SO4 từ vạch 0 đến vạch 4 vào ống nghiệm, ta được 4ml H2SO4 - Lấy Na2S2O3

vànước vào bình tam giác:

 Rửa buret, khóa buret bằng tay trái

 Cho H2O đầy cây buret, chỉnh hết bọt khí, chỉnh về 0, thả từ vạch 0 đến vạch 25 vào bình tam giác rồi khóa lại Lấy H2O đầy buret lần nữa, căn chỉnh như trên, tiếp tục thả từ vạch 0 đến vạch 3 vào bình tam giác ta được 28ml H2O

 Rửa buret, thấm khô, tráng Na2S2O3 rồi đổ bỏ, khóa buret bằng tay trái

 Cho Na2S2O3 đầy cây buret, chỉnh hết bọt khí, chỉnh về 0, thả từ vạch 0 đến vạch 8 vào bình tam giác rồi khóa lại, ta được 8ml Na2S2O3

b Tiến hành:

* Làm đồng thời 2 bình

 Gá ống nghiệm H2SO4 trên miệng bình tam giác, cùng lúc đổ H2SO4 vào bình tam giác và bấm giờ, lắc nhẹ bình tam giác

 Đến khi dung dịch bắt đầu chuyển sang đục thì bấm đồng hồ lần nữa thì thu được thời gian bình 1

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

 Lấy trung bình thời gian của 2 lần

TN2: Tương tự TN1, nhưng dung dịch gồm 8ml Na2S2O3, 8ml H2SO4, 24ml H2O, thu được thời gian bình 2

TN3: Tương tự TN1, nhưng dung dịch gồm 8ml Na2S2O3, 16ml H2SO4, 16ml H2O, thu được thời gian bình 3.

Từ ∆ttb của thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 xác định m1

Từ ∆ttb của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định m2:

n1 = (lgt1t2 / lg2) = 0.182; n2= (lgt2t3 / lg2) = 0.434

Bậc phản ứng theo H2SO4: n1+n22 = 0.308

II TRẢ LỜI CÂU HỎI

1 Trong thí nghiệm trên,nồng độ [Na2S2O3] và của [H2SO4] đã ảnh hưởng thế nào

lên vận tốc phản ứng.Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc của phản ứng?

Trả lời: +Nồng độ [Na2S2O3] tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Nồng độ [H2SO=] hầu như không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng Biểu thức tính vận tốc: V=k.[Na2S2O3]

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

Dựa vào kết quả thí nghiệm có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyết định vận tốc phản ứng tức là phản ứng xảy ra nhanh hay chậm không? Tại sao? Lưu ý trong các phản ứng trên,lượng axit [H2SO4] luôn luôn dư sao với [Na2S2O3]

Trả lời: (1) Là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra rất nhanh (2) Là phản

ứng tự oxh khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rất chậm

3 Dựa trên cơ sở của phương pháp thí nghiệm thì vận tốc xác định được trong các thí nghiệm được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?

Trả lời: Vận tốc xác định bằng ΔC/Δt vì ΔC≈0 (biến thiên nồng độ của lưu huỳnh không đáng không đáng kể trong khoảng thời gian Δt vận tốc trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời nên

4.Thay đổi thứ tự cho [H2SO4] và [Na2S2O3] thì bậc phãn ứng có thay đổi không.Tại sao?

Trả lời: Thay đổi thứ tự cho [H2SO4] và [Na2S2O3] thì bậc phản ứng không thay đổi Ở 1 nhiệt độ xác định bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt ,áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng

Bài 8

PHÂN TÍCH THỂ TÍCH I Mục đích thí nghiệm:

- Dựa trên việc thiết lập đường cong chuẩn độ một axit mạnh bằng một bazơ mạnh lựa chọn chất chỉ thị màu thích hợp cho phản ứng chuẩn độ axit HCl bằng dung dịch NaOH chuẩn

- Áp dụng chuẩn độ xác định nồng độ một axit yếu

II TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM

Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit mạnh-bazơ mạnh bằng chỉ thị phenolphtalein

- 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

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

- Lặp lại thí nghiệm tương tự lần 2 và lần 3 tìm giá trị trung bình

Thí nghiệm 3: chuẩn độ HCL với Metyl da cam

- 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 - Lặp lại thí nghiệm tương tự lần 2 và lần 3 tìm giá trị trung bình

Thí nghiệm 4: CH3COOH với Phenolphtalein, với Metyl da cam

- 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

- 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 - Lặp lại thí nghiệm tương tự lần 2

- Lần 3 thay thế phenolphtalein thành metyl da cam

Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCl với Phenolphtalein

LẦN VHCL (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCL (N) SAI SỐ

𝐶̅HCl = 0,1077 N; N = 0,001

Màu chỉ thị thay đổi: từ không màu chuyển sang màu hồng nhạt Thí nghiệm 3: chuẩn độ HCL với Metyl da cam

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

Màu chỉ thị thay đổi: màu dung dịch đổi từ đỏ sang vàng

Thí nghiệm 4: CH3COOH với Phenolphtalein, với Metyl da cam

III.TRẢ LỜI CÂU HỎI

2 Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 cho kết quả nào chính xác hơn,tại sao?

Trả lời: Thí nghiệm 2 chính xác hơn thí nghiệm 3 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: phenolphtalein chính xác hơn metyl orange vì axit axetic là axit yếu nên điểm định

mức lớn hơn 7 nên dùng phenolphtalein thì chính xác hơn metyl orange (bước nhảy 3.0-4.4