Keedusoola määramine liiva-soola segus (0)

2    Töö ülesanne ja eesmärk  Lahuse  valmistamine  tahketest  ainetest,  ainete  eraldamine  segust,  kasutades  nende  erinevat 
lahustuvust. Keedusoola protsendilisuse määramine liiva –soola segus.   
  Sissejuhatus  Tahkete  ainete  segude  analüüsil  on  sageli  sobivaks  meetodiks  vedelikes  lahustuva(te) 
komponentide  väljalahustamine.  Seejuures  määratakse  kas  komponentide  sisaldus  vedelas 
lahuses  või  määratakse  vedelikes  lahustumatute  ainete  kogus.  Käesolevas  töös  määratakse 
NaCl sisaldus moodustunud vesilahuses tiheduse järgi. Lahuse tihedust saab selleks kasutada 
ühe aine lahuse korral.  
Käesoleva katse kontekstis olulised lahuse koostise väljendusviisid on järgmised:  
 
1. Massiprotsent (ehk protsendilisus) (C%) 
Lahuse protsendiline koostis näitab lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses:  
  𝐶% =   𝑚aine [g] 𝑚lahus [g]   ∙ 100%    
Lahuse massi ja mahtu seob lahuse tihedus ( 𝜌). Lahuse tihedus näitab lahuse ühe ruumalaühiku  massi. 
  𝜌lahus =   𝑚lahus [g] 𝑉lahus [cm3]     
2. Molaarne kontsentratsioon (ehk molaarsus) (CM) 
Molaarne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu ühes liitris lahuses. 
  𝐶𝑀 =   𝑛aine [mol] 𝑉lahus [dm3]    
3. Molaalne kontsentratsioon (ehk molaalsus) (Cm)  
Molaalne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu ühes kilogrammis lahustis.  
  𝐶𝑚 =   𝑛aine [mol] 𝑚lahusti [kg]    
 
 
 


3    4. Moolimurd (CX)  
Moolimurd näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja kõikide lahustunud ainete moolide 
arvu summasse. Kui lahus koosneb lahustist ja vaid ühest lahustunud ainest, siis  
  𝐶𝑋 =   𝑛aine  𝑛aine + 𝑛lahusti    
  Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid   
Töövahendid:  Keeduklaas,  klaaspulk,  lehter,  kooniline  kolb,  mõõtesilinder  (250  cm3), 
areomeeter, filterpaber ja tehnilised kaalud. 
 
Kasutatud  ained:  Tahke  naatriumkloriid  (NaCl)  segus  liivaga,  kuivatatud  105  °C  juures 
konstantse kaaluni; destilleeritud vesi.  Kasutatud uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodikad  Kaalusin kuiva keeduklaasi 7,00 [g] liiva ja soolasegu. Lisasin segule 50 [cm3] destilleeritud vett 
ning segasin põhjalikult kaaspulgaga. Voltisin ringikujulise filterpaberi kurdfiltriks, asetasin selle 
lehtrisse  ning  valasin  lahuse  vähehaaval  filtrist  läbi  250  [cm3] koonilisse  kolbi.  Seda  protsessi 
kordasin selle sama liiva ja soola seguga veel kaks korda kuni mõõtsilindris oli umbes  150 [cm3] 
lahust.  Seejärel  pesin  filtri  veel  50  [cm3] destilleeritud  veega  (viies  lahuse  hulga  kolvis  umbes     
200 [cm3]-ni). 
Saadud  lahuse  valasin  250  [cm3]-sse  mõõtslindrisse  ning  täitsin  selle  mainitud  nivooni  lisades 
veel destilleeritud vett.  
Segasin lahuse korralikult nii klaaspulgaga, kui seda korra tagasi koonilisse kolbi  – ning siis jälle  mõõtsilindrisse valades. 
Kõige lõpuks määrasin areomeetriga lahuse tiheduse. 
 
Käesoleva  protokolli  ülejärgmises  alaosas  (Katseandmete  töötlus  ja  tulemuste  analüüs)  olen 
andnud tööjuhendis küsitud väärtused ning nende leidmiseks vaja läinud arvutused. Pärast seda 
kui olin leidnud vastused esimesele viiele punktile, esitasin oma tulemused õppejõule. 
Õppejõult  sain  teada  tegeliku  NaCl  sisalduse  soola-liiva  segus.  Selle  põhjal  arvutasin  katse 
suhtelise vea.  Katsetulemused   
Soola (NaCl) ja liiva segu mass   msegu      7,00 [g]   Lahuse maht        Vlahus    250 [cm3]  Lahuse tihedus       𝜌    1,008 [g/cm3] 


4    Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs   
① Leian lahuse tihedusele vastava NaCl protsendilise sisalduse lahuses. Selleks kasutan 
tööjuhendis kaasatud tabelit, milles on kirjas seos lahuse tiheduse ning NaCl sisalduse vahel. 
Kuna minu lahuse tihedust tolles tabelis konkreetselt välja toodu pole, pean selle leidmiseks 
kasutama lineaarset interpoleerimist, 
  𝐶% = 𝐶%1 +  𝐶%2 − 𝐶%1 𝜌2 − 𝜌1   ∙ (𝜌 −   𝜌1)  kus  
ρ on mõõdetud tihedus;  
ρ1 – sellest väiksem tihedus (tööjuhendi tabelist);  
ρ2 – sellest suurem tihedus (tööjuhendi tabelist);  
C%  – otsitav protsendilisus;   C%1 – protsendilisus, mis vastab tihedusele ρ1; 
C%2 – protsendilisus, mis vastab tihedusele ρ2. 
  𝐶% = 1,00% +   (1,50 − 1,00)% (1,0090   −  1,0054) [ g cm3 ]   ∙ (1,008  −  1,0054) [ g cm3 ] =  1,36(1)   ≈ 1,36%   
② Arvutan lahuses oleva naatriumkloriidi massi mNaCl, kasutades mõõtmistulemusi (lahuse 
maht ja tihedus). Selleks pean esmalt aga teadma lahuse massi. 
  𝑚lahus =   𝑉lahus   ∙  𝜌 = 250 [cm 3] ∙ 1,008  [ g cm3 ] = 252 [g]   
Nüüd saan arvutada NaCl massi. 
  𝑚NaCl =   𝑚lahus 100%   ∙ 𝐶% =   252 [g] 100%   ∙ 1,36% = 3,42(9) [g]   ≈ 3,43 [g]   
③ Leian NaCl lahuse molaarse kontsentratsiooni, kui MNaCl on 58,5 [g/mol]. Selleks arvutan 
esmalt NaCl moolide arvu lahuses.  
  𝑛NaCl =   𝑚NaCl
𝑀NaCl   =   3,43 [g] 58,5  [ g mol] = 0,05(863247) [mol]   ≈ 0,0586 [mol]   Ning nüüd teisendan ruumala liitritesse ning arvutan lahuse molaarse kontsentratsiooni. 
  250 [cm3] = 0,25 [L]    𝐶𝑀 =   1 [L] 𝑉lahus ∙ 𝑛NaCl =   1 [L] 0,25 [L] ∙ 0,0586 =  0,235  [ mol L ] 


5    ④ Arvutan NaCl protsendilise sisalduse liiva ja soola segus. 
  𝐶%segu =   𝑚NaCl
𝑚segu ∙ 100% =   3,43 [g]
7,00 [g] ∙ 100%  =  49%   
⑤ Arvutan naatriumkloriidi sisaldus lahuses järgmistes sisalduse väljendusviisides:   a)  Molaalsus. Selle arvutamiseks pean esmalt leidma lahusti (H2O) massi.    𝑚lahusti = 𝑚lahus − 𝑚NaCl = 252 [g] − 3,43 [g] = 248,57 [g] = 0,24857 [kg]    𝐶𝑚 𝑁𝑎𝐶𝑙 =   𝑛NaCl 𝑚lahusti =   0,0586 [mol] 0,24875 [kg]   = 0,235708456  [ mol kg ]   ≈ 0,236  [ mol kg ]    b)  Moolimurd. Selle arvutamiseks pean teadma lahusti moolide arvu. Vee molaarmass on  18 [aü]. 
 
  𝑛H 2O =   𝑚H 2O 𝑀H 2O =   248,57 [g] 18  [ g mol] = 13,809(4) [g] ≈ 13,8 [mol]  Nüüd siis moolimurd.    𝐶𝑥 NaCl =   𝑛NaCl 𝑛NaCl + 𝑛lahusti =   0,0586 [mol] (0,0586  + 13,8) [mol]   = 0,004227873 [mol] ≈ 4,23 [mmol]    
Tööülesandes oli paltud ka normaalsususe leidmine. Selle nime all jätan ma hetkel normaalsuse 
välja arvutamata ning mu põhjendus on järgmine. 
Normaalne kontsentratsioon (ehk normaalsus) on ühest küljest liialt pikaldane kontseptsioon, et 
seda oleks siinkohal mõistlik korralikult lahti seletada. Teisalt on NaCl normaalsus käesoleva 
katse puhul võrdne molaarse kontsentratsiooniga (0,235 [mol/L]) 
 
 
⑥ Õppejõult sain teada, et tegelik NaCl kontsentratsioon soola-liiva segus oli 50%.  Arvutan 
katse suhtelise vea, lähtudes NaCl tegelikust massist liiva –soola segus. Selleks arvutan esmalt  NaCl tegeliku massi segus. 
  tegelik 𝑚NaCl =   𝑚segu
100% ∙ 50% =   7,00 [g] 100% ∙ 50% = 3,50 [g]    ∆% =   | saadud 𝑚𝑁𝑎𝐶𝑙   −  tegelik 𝑚NaCl |  tegelik 𝑚NaCl ∙ 100% =   | 3,43 [g] −  3,50 [g] | 3,50 [g] ∙ 100% = 2%   
 
 


6    Kokkuvõte ja järeldused   Läbiviidud töö õpetas valmistama tahketest ainetest lahust ning aineid segust eraldama. Selleks 
kasutasime nende erinevaid lahustuvuse omadusi. Samuti saime praktiliselt katsetada aine 
protsendilisuse määramist segus. 
Kõige tõenäolisemaks põhjuseks, miks minu tulem erines tegelikkusest 2% võrra, pean 
omapoolset mõõtmisviga ehkki ma ei oska kindlusega öelda, mis etapis see tekkis. Ilmselt on ka 
võimalik, et kogu ainesegus, kust proov sai võetud, oli NaCl sisaldus 50%, kuid minu proovis 
juhtus see olema 49%. Absoluutviga oli 0,07 grammi, mis vahendeid arvestades pole ehk liiga 
palju, kuid ruumi parenduseks on alati.