Tải bản đầy đủ (.docx) (12 trang)

(TIỂU LUẬN) báo cáo THÍ NGHIỆM hóa đại CƯƠNG bài 2 NHIỆT PHẢN ỨNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (200.88 KB, 12 trang )

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

BỘ MÔN CƠNG NGHỆ HĨA VƠ CƠ

BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM HĨA ĐẠI CƯƠNG

GVHD: (điền tên + học vị cơ Hiếu)

Nhóm Lớp: L65
Nhóm số: (số)
Họ & tên thành viên

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2022


Lời Cám Ơn
Chúng em đặc biệt gửi lời cám ơn chân thành đến với cô Đỗ Thị Minh Hiếu và cơ Võ
Nguyễn Lam Un đã tận tình hướng dẫn , chỉ bảo chúng em hoàn thành tốt đẹp các bài thí
nghiệm của mình . Đồng thời , chúng em cũng xin cám ơn đến Trường Đại Học Bách Khoa
đã tài trợ cho chúng em cơ sở vật chất để hoàn thành thí nghiệm một cách xuất sắc.


Phụ Lục


BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
I. Mục đích thí nghiệm :
Trong thí nghiệm này , chúng ta sẽ đo được hiệu ứng nhiệt của các phản ứng khác


nhau và kiểm tra lại định luật Hess “ Hiệu ứng nhiệt của quá trình hóa học đẳng
áp hay đẳng tích chỉ phụ thuộc vào bản chất và trạng thái của các chất đầu và
sản phẩm chứ không phụ thuộc và đường đi của q trình ”

II.

Tiến hành thí nghiệm :
1. Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế

Cách tiến hành thí nghiệm :
Lấy 50 ml nước ở nhiệt độ phịng cho vào bencher bên ngoài đo nhiệt độ t1
Lấy 50 ml nước khoảng 600C cho vào nhiệt lượng kế . Sau khoảnh 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
Nhiệt độ nhóm đo được sau khi thực hành :

Cơng thức tính m0c0 :

(t ¿ 2−t )
3 =50 . ( 49−26 )−(71−49) ≈ 2.27 ¿
m0 c0=mc . (t3−t1)− ¿

t2−t3

Kết quả thu được :
Nhiệt dung của nhiệt lượng kế khoảng 2.27 (cal)

71−49



2.

Thí nghiệm 2: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hịa

Cách tiến hành thí nghiệm :
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 nhiệt lượng kế . Đo nhiệt
độ t2
Dùng phễu đổ nhanh becher chưa dung dịch NaOH vào HCl chứa
trong nhiệt lượng kế . Khuấy đều dung dịch trong nhiệt lượng kế. Đo nhiệt
độ t3.
Cho nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0.5M là 1 cal/g.độ , khối lượng
riêng là 1.02 g/ml
Nhiệt độ nhóm đo được sau khi thực hành :
Nhiệt độ 0C
t1
t2
t3

Cơng thức tính :
Q=( m0 c0 +mHCl cH Cl+mNaOH c

NaOH

(

t + t
) t3− 1 2 2




( 26 +225)≈313.62
25+ 25
Q =(2.27+25+25)(31−
)≈313.62
2



Q=313.62



)

Q1=(2.27+25+25) 31.5−
2

ΔH =

Q

n=

313.62

0.025 ≈12544.8


Kết quả thu được :
Q=313.62(cal)

cal

ΔH ≈ 12544.8( mol

)


-

Kết luận :
Do Q > 0 => Phản ứng trung hịa là phản ứng thu nhiệt
3.

Thí nghiệm 3: Nhiệt hịa tan của CuSO4

Cách tiến hành thí nghiệm :
Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước . Đo nhiệt độ t1
Cân 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
Nhiệt độ nhóm đo được sau khi thực hành :
Nhiệt độ 0C
t1
t2

Cơng thức tính :


Q= m c +m

(





0

0

c
H2 0

+ m
H20

t −t

CuS 04

Q1=(2.27+50+4 )(35−28)=393.89(cal)
Q2 =(2.27+50+ 4 )(33−27 )=337.62(cal)
Q=¿
ΔH =

Q

n




393.
89
cal
)
0.025 =15755.6( mol
337.
62
cal
ΔH 2=
)
0.025 =13504.8 (mol



ΔH=¿



c
CuS 04

ΔH 1=

Kết quả thu được :
Q=¿
ΔH=¿


Kết luận :
- Do Q>0 => Phản ứng hòa tan của CuSO4 là phản ứng tỏa nhiệt .

)( 2

1

)


4.

Thí nghiệm 4: Nhiệt hịa tan của NH4Cl
Cách tiến hành thí nghiệm

Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước . Đo nhiệt độ t1
Cân 4 g NH4Cl
Cho nhanh 4 g NH4Cl vừa cân vào nhiệt lượng kế , khuấy đều cho NH4Cl tan
hết . Đo nhiệt độ t2
Nhiệt độ nhóm đo được sau khi thực hành :
Nhiệt độ 0C
t1
t2

Công thức tính :

=






+

+



Q (m0 c0 mH2 0 c H20 mNH4 Cl c NH4 Cl)(t2 t1 )
Q1=(2.27+50+4 )(23−2 6.5)=−196.945(cal)
Q2 =(2.27+50+ 4 )(22−26)=−225.08 (cal)
Q=¿
ΔH =

Q

n
ΔH1=



ΔH2=




ΔH=¿
Kết quả thu được :
Q=¿
ΔH=¿


-

Kết luận :
Do Q<0 => Phản ứng hòa tan của NH4Cl là phản ứng thu nhiệt.


III.Trả lời câu hỏi :

1.
∆Htb của phản ứng HCl+NaOH → NaCl+H2O sẽ được tính theo số
mol HCl hay NaOH khi cho 25ml dd HCl 2M tác dụng với 25ml dd NaOH 1M.Tại sao?
 Trả lời:
nNaOH = 1 . 0,025 = 0.025 (mol)
nHCl = 2 . 0.025 = 0.06 (mol)
=> Tính theo NaOH vì NaOH phản ứng hết , HCl dư.

2.
Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay
khơng?
 Trả lời:
Nếu thay thế thì kết quả thí nghiệm 2 khơng thay đổi vì HCl và HNO3 là acid mạnh phân lý
hoàn toàn và đồng thời thí nghiệm 2 là phản ứng trung hịa .

3.
Tính ∆H bằng lý thuyết theo định luật Hess.So sánh với kết quả
thí nghiệm.Hãy xem 6 ngun 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 sunphat đồng bị ẩm
- Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat đồng bằng 1 cal/mol.độ.
Theo em sai số nào là quan trong nhất, giải thích? Cịn ngun nhân nào khác khơng?
 Trả lời:
Theo em mất nhiệt lượng do nhiệt lượng kế là quan trọng
nhất vì do trong q trình thao tác khơng chính xác,nhanh chóng
dẫn đến thất thốt nhiệt ra mơi trường bên ngoài.
Sunphat đồng khan bị hút ẩm ,lấy và cân không nhanh và cẩn thận dễ
làm cho CuSO4 hút ẩm nhanh ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4 .5H2O.


BÀI 4 : XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

I. Mục đích thí nghiệm :
Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ đến vận tốc phản ứng
Xác định bậc của phản ứng phân hủy Na2S2O3 trong mơi trường acid bằng thực
nghiệm
II. Tiến hành thí nghiệm :
1. Xác định bậc phản ứng của Na2S2O3
Cách tiến hành thí nghiệm
Dùng pipet vách lấy acid cho vào ống nghiệm
Dung 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 từng phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác
như sau : o Đổ nhanh acid trong ống nghiệm vào bình tam giác
o Bấm đồng hồ
o Lắc nhẹ bình tam gốc cho đến khi thấy dung dịch vừa chuyển sang đục thì bấm đồng

hồ lần nữa và đọc Δt
Lặp lại mỗi thí nghiệm 1 lần nữa để tính giá trị trung bình
TN
1
2
3
Từ Δttb của TN 1 và TN 2 xác định được m1 (tính mẫu )

lg

t

1

t

m1= lg 22 =1
Từ Δttb của TN 2 và TN 3 xác định được m2 (tính mẫu )


lg

t
2

t

Kết quả thu được
m +m2
Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ 1

=0.945
2
Kết luận bậc phản ứng
m +m2
Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ 1
=0.945
2

2. Xác định bậc phản ứng
của H2SO4 Cách tiến hành thí
nghiệm
Làm tương tự cách tiến hành xác định bậc phản ứng Na2S2O3
TN
1
2
3
Từ Δttb của TN 1 và TN 2 xác định được n1 (tính mẫu )

lg

t

1

t

n1 = lg 22 =0.221
Từ Δttb của TN 2 và TN 3 xác định được n2 (tính mẫu )

lg


t

2

t

n1 = lg 23 =0. 061


Kết quả thu được
n +n
Bậc phản ứng theo H2SO4 ¿ 1 2 =0.1405
2
Kết luận bậc phản ứng
n +n
Bậc phản ứng theo H2SO4 ¿ 1 2 =0.1405
2

III. 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 :
o Nồng độ [Na2S2O3] tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng
o
Nồng độ [H2SO4 ] hầu như không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng
o
Biểu thức vận tốc :
v= k. [Na2S2O3]0.945 . [H2SO4 ]0.1405

o Bậc phản ứng : 0.945 + 0.1405 =1.0855
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 thí nghiệm có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyết định
vận tốc phản ứng xảy ra nhanh hay chậm không ? Tại sao ? Lưu ý các phản ứng trên ,
lượng acid [H2SO4 ] luôn dư so với [Na2S2O3]

(2)
(3)

Trả lời :
Là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra rất nhanh
Là phản ứng tự oxh khử nên tốc độ xảy ra rất chậm

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


Trả lời :

ΔC
Δt
trong khoảng thời gian Δt) nên vận tốc trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời.
Vận t ốc được xác định bằng

vì ΔC ≈ 0 (biến thiên nồng độ của lưu huỳnh không đánh kể


4. Thay đổi thứ tự [H2SO4 ] và [Na2S2O3] thì bậc phản ứng có thay đổi khơng ? Vì sao ?

 Trả lời :
Thay đổi thứ tự cho [H 2SO4 ] và [Na2S2O3] thì bậc phản ứng khơng thay đổi vì ở 1 nhiệt đọ
xác định bậc phản ứng phụ thuộc vào bản chất của hệ ( nồng độ , nhiệt độ ,áp suất ) mà không
phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng.



×