Ideaalgaaside seadused (2)

Eksperimentaalne töö 1 Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine
Töö ülesanne ja eesmärk Töö eesmärk on uurida seoseid gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ja rõhu vahel ning määrata CO2 molaarmass .
Sissejuhatus Arvutuste jaoks on vaja viia gaasi maht normaaltingimustele.
Boyle'i seadus: konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P)
Charlesi'i seadus: konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht (V) võrdelises sõltuvuses temperatuuriga (T)
Nende seoste kombineerimisel on saadud valem
mida kasutatakse gaasi mahu viimiseks normaaltingimustele.
Gaasi suhteline tihedus on ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel
Suhtelist tihedust väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (Mõhk 29 g/mol)
Gaasi absoluutne tihedus normaaltingimustel ehk 1 dm3 gaasi mass normaaltingimustel
Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid, kemikaalid CO2 balloon , 300 ml korgiga varustatud seisukolb, 250 ml mõõtesilinder, tehnilised kaalud, termomeeter , baromeeter Kasutatud uurimis - ja analüüsimeetodid ning metoodikad Töö alustamiseks kaaluti kolb tehnilistel kaaludel. Töö käigus juhiti balloonist 7-8 minuti jooksul kolbi CO2, misjärel kolb kaaluti uuesti. Järgnevalt juhiti süsihappegaasi kolbi veel 1-2 minuti jooksul ning
seda korrati kuni konstantse kolvi massi saavutamiseni. Kolvi mahu leidmiseks täideti see veega ning vee maht leiti mõõtsilindri abil
Katseandmed mass m1 (kolb + kork + õhk kolvis) m1 = 146,91 g
mass m2 (kolb + kork + CO2 kolvis) m2 = 147,12 g
kolvi maht (õhu maht, CO2 maht) V = 0,314 l
õhutemperatuur t° = 20°C
õhurõhk P = 99600 Pa
Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Õhu maht kolvis normaaltingimustel
T0 = 273,15 K
P0 = 101325 Pa
T = 20 + 273,15 = 293,15 K
Õhu tihedus
Õhu mass
Kolvi ja korgi mass
CO2 mass
CO2 suhteline mass CO2 molaarmass
Katse süstemaatiline viga
Suhteline viga
CO2 molaarmassi leidmine
a) moolide arvu kaudu V0= 0,2876 dm3 Vm = 22,4 mol/dm3 mCO2 = 0,581 g
b) kasutades Clapeyroni võrrandit
R = 8,314 J/mol K V = 0,314 dm3 = 0,000314 m3 Eksperimentaalne töö 2 Metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu järgi
Töö ülesanne ja eesmärk Töö eesmärk on leida magneesiumi mass reaktsioonis soolhappega eralduva vesiniku mahu järgi
Sissejuhatus Vesiniku mahu viimiseks normaaltingimustele kasutatakse valemit
Kuna vesinik kogutakse vee kohale ja see sisaldab ka veeauru, siis vastavalt Daltoni seadusele
Daltoni seadus: keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga . Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas , kui teisi gaase segus poleks.
Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid seade gaasi mahu mõõtmiseks, väike mõõtesilinder, filterpaber, termomeeter, baromeeter, 10% soolhappe lahus, 5-10 mg magneesiumitükk
Kasutatud uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodikad Tööks kasutati katseseadeldist, mis koosnes kahest kummivoolikuga ühendatud, veega täidetud büretist. Üks bürett oli ühendatud katseklaasiga, milles toimus metalli reageerimine happega . Reaktsiooni läbiviimiseks võeti 5-6 ml 10% HCl lahust ning tükk magneesiumi, mis mähiti märja filterpaberi sisse. Reaktsioonil eralduva vesiniku mahu leidmiseks tasakaalustati büreti rõhk välisrõhuga (bürettide nivoode ühele tasapinnale viimisega) ning fikseeriti ühe büreti näit enne (V1) ja pärast (V2) vesiniku eraldumist.
Katseandmed V1 = 8,3 ml
V2 = 3,7 ml
V = | V2 ­ V1| = 4,6 ml = 0,0046 l
Püld = 99700 Pa
t° = 20°C = 293,15 K
PH2O = 17,5 mmHg = 2333,14 Pa Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Vesiniku osarõhk
Vesiniku maht normaaltingimustel
Vesiniku moolide arv
n(Mg) = n(H2) = 0,00018 mol
M(Mg) = 24,3 g/mol
m(Mg) = nM = 0,00018 x 24,3 = 0,004374 g = 4,37 mg