CO2 molaarmassi määramine (0)

LABORATOORNE TÖÖ 1
Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine
Töö ülesanne: määrata süsinikdioksiidi molaarmass nii moolide arvu kaudu kui ka Clapeyroni võrrandiga.
Töö eesmärk: saada gaasi laboratooriumis, õppida selgeks seosed gaasiliste ainete temperatuuri, rõhu ja ainete mahu vahel, leida gaasiliste ainete molaarmass.
Sissejuhatus
Gaas on aine, mille molekulid on pidevalt korrapäratus soojusliikumises. Tema molekulide vahelised kaugused on suured, mistõttu nende omavahelised jõud on väikesed ja üksteist eriti ei mõjuta, seepärast loetakse sellist gaasi ideaalgaasiks. Gaaside maht sõltub oluliselt temperatuurist ning rõhust. Üldjuhul väljendatakse gaaside mahtu kokkuleppeliselt normaaltingimustel (temperatuur: 273,15 K, rõhk: 101 325 Pa).
Avogadro seadus- kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugustel tingimustel võrdse arvu molekule. Vm= 22,4 dm3/mol.
Boyle seadus- muutumatul temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P).
Charles’i seadus- muutumatul rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvused temperatuuriga.
Kombineerides Boyle ja Charles´i seadust, saame valemiga, millega on võimalik viia gaasi mahtu ühtedelt tingimustelt teistele.
Clapeyroni võrrand- seos rõhu, temperatuuri ja ruumala vahel kui gaasi on n mooli.
, milles R on universaalne gaasikonstant , arvutatav järgneva valemiga
Gaasi suhteline tihedus- ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel. See on ühikuta suurus, mis näitab, mitu korda on antud gaas teisest raskem või kergem. Väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (õhu molaarmass 29,0 g/mol). Kui kaaluda samadel tingimustel kindel maht õhku ja tundmatut gaasi, on võimalik leida selle tundmatu gaasi molaarmassi.
Gaasi absoluutne tihedus-
Töövahendid: 300 ml korgiga varustatud kooniline kolb , tehnilised kaalud, 250 ml mõõtesilinder, termomeeter , baromeeter , CO2 balloon .
Kasutatud ained: CO2, kraanivesi .
Töö käik:

• Tehnilistel kaaludel kaaluti kuiv kolb ning märgistati korgi alumise serva asukoht kolvil.
  
• Juhiti balloonist kolbi süsinikdioksiidi 7-8 minuti jooksul.
  
• Suleti kolb ning kaaluti uuesti.
  
• Seejärel juhiti kolbi veel taaskord süsinikdioksiidi ja kaaluti uuesti.
  
• Lõpuks täideti kolb märgini toatemperatuuril oleva veega ning mõõdeti vee maht mõõtesilindri abil. Fikseeriti ka õhutemperatuur ja õhurõhk katse sooritamise ajal laboris.
  

Katseandmed
mass m1 (kolb + kork + õhk kolvis) m1 = 134,93 g
mass m2 (kolb + kork + CO2 kolvis) m2 = 135,1 g
kolvi maht (õhu maht, CO2 maht) V = 340 ml = 0,34 dm3
õhutemperatuur t° = 294,15 K
õhurõhk P = 100 300 Pa
Kokkuvõte
Gaasi maht on sõltuvuses rõhust ja temperatuurist. Selleks mõõtsime ka katse algul laboratooriumis õhurõhu ja ka õhutemperatuuri. Tundmatu gaasi molaarmassi on võimalik leida võrreldes gaaside suhteliselt tihedust, antud juhul võrdlesime õhuga. Katse lõpptulemus erines tegelikust tulemusest 5,75% võrra. Veaprotsendi suurus olenes mõõtmistäpsusest, tehniliste kaalude omaveast ning arvutustel ümardamisest. Samuti ka sellest, kui tugevalt ja kiiresti kork kolvi külge kinnitati js kui suur oli CO2 sisaldus kolvis.