Gaasiliste ainete mahu mõõtmine, gaaside segud ja gaasi osarõhk, arvutused gaasidega reaktsioonivõrrandi põhjal. (0)

Eesmärk
Gaasiliste ainete mahu mõõtmine, gaaside segud ja gaasi osarõhk, arvutused gaasidega reaktsioonivõrrandi põhjal.
Kasutatavad ained
10%-ne soolhappelahus, 5,0 -10,0 mg metallitükk (magneesium).
Töövahendid
Seade gaasi mahu mõõtmiseks, mõõtesilinder (25 cm3), lehter , filterpaber , termomeeter , baromeeter, hügromeeter .
Töö käik
Katseseadeldis koosnes kahest kummivoolikuga ühendatud büretist, mis oli täidetud veega. Üks bürett oli ühendatud katseklaasiga, milles metall reageerib happega.
Katse ettevalmistus: Eemaldasin katseklaasi ja pesin hoolikalt destilleeritud veega. Sättisin büretid ühele kõrgusele ning kontrollisin, et vee nivoo oleks mõlemas büretis silma järgi ühel kõrgusel ja büreti keskel. Tõstsin ühe büretiharu teisest 15 - 20 cm kõrgemale ning jälgisin paar minutit, kas vee nivoo püsis paigal. Kui nivoo ei muutunud, oli katseseade hermeetiline ja võis alustada katset. Vastasel juhul kontrollisin ja proovisin uuesti.
Katse: Võtsin metalli paberist välja ning mähkisin filterpaberisse (mitte väga tihedalt) Tegin filterpaberi märjaks destilleeritud veega. Mõõtsin väikese mõõtesilindriga 5 - 6 cm3 10%-st soolhappelahust. Valasin happe läbi lehtri katseklaasi nii, et katseklaasi ülaosa ei puutuks happega kokku.
Hoides katseklaasi happega väikese nurga all, asetasin metallitüki niisutatud filterpaberiga katseklaasi seinale umbes 2 cm allapoole avaust. Sulgesin katseklaasi hermeetiliselt nii nagu kontrolli ajal.
Liigutasin bürette üles-alla nii, et vee nivood mõlemas büretis olid ühes tasapinnas (metallitükk ei tohtinud veel happega kokku puutuda). Märkisin võimalikult täpselt üles näidu ühelt büretilt (V1).
Katseklaasi järsult liigutades kukutasin metallitüki happesse. Loksutasin, et paber võimalikult rohkem avaneks ja jälgisin, kuidas reaktsioon algab ning vee nivoo bürettides muutub. Kui reaktsioon oli lõppenud ja nivood enam ei muutunud, lasin eraldunud vesinikul 2 - 3 minutit jahtuda, jälgides, et vee nivoo püsiks enamvähem paigal. Kui nivoo oleks hakanud nähtavalt muutuma , poleks olnud seade hermeetiline ja katse tuleks uuesti sooritada .
Liigutasin bürette üles-alla nii, et vee nivood mõlemas büretis oleksid jällegi silma järgi ühes tasapinnas ja lugesin samalt büretilt uue nivoo näidu (V2). NB! Nivoode ühele tasapinnale viimine bürettide liigutamisega enne mõlema näidu võtmist garanteerib, et rõhk büretis on võrdne välisrõhuga. Vee nivoode vahe enne ja pärast reaktsiooni annab eraldunud vesiniku mahu.
Katseandmed
V1=15,8cm3 ; V2=9,85cm3 ; V3=5,9cm3; P=102150Pa ; temperatuur=20C ; PH20=17,5mmHg ; RH=40,2%
Katse arvutused
1)
Vo=[ Püld -(PH20*RH/100)]*V3*To/Po*T
Vo=[776,19mmHg-(17,5mmHg-17,5mmHg*40,2%/100)]*5,95*273K/750mmHg*293K = 5,59cm3
2)
m/M = Vo/22,4dm3/mol
M(Mg) = 24,3 g/mol
m(g) = 0,00559dm3*24,3g/mol / 22,4 dm3/mol = 0,00606g = 6,06mg
3)
m(tegelik 6,2 mg)
∆% = (6,06mg – 6,2mg)/6,2mg * 100% = -2,25%
Kokkuvõte
Töö eesmärgiks oli gaasiliste ainete mahu mõõtmine ja arvutused gaasidega reaktsioonivõrrandi põhjal. Peale katse läbiviimist leidsin antud valemitega reaktsioonil eraldunud vesiniku mahu normaaltingimusel ( 5,59cm3 ) ja arvutasin katses reageerinud metallitüki massi (6,06mg), mille sain täpsusega -2,25%.