Keemia alused praktikum 1 (0)

Eksperimentaalne töö 1.
NaCl sisalduse määramine liiva ja soola segus.
Töö eesmärk: Lahuste valmistamine tahketest ainetest, kontsentratsiooni määramine
tiheduse kaudu, ainete eraldamine segust , kasutades nende erinevat
lahustuvust.
Kasutatavad ained: Naatriumkloriid segus liivaga.
Töövahendid: Kaalud, kuiv keeduklaas, klaaspulk , lehter, kooniline kolb, mõõtesilinder
(250 cm3), areomeeter , filterpaber .
Töö käik.
1. Kaalusin kuiva keeduklaasi liiva ja soola segu ( C variandi ).
m= 5,36 g
2. Valmistasin valge lindiga filterpaberist kurdfilter, asetasin see klaaslehtrisse ning niisutasin vähese hulga destilleeritud veega.
3. Lehter asetasin statiivi abil keeduklaasi kohale nii, et lehtri ots puutuks vastu keeduklaasi seina. Lahus valatasin filtrile mööda klaaspulka nii, et ükski lahuse piisk ei voolaks mööda keeduklaasi seina alla.
4. Jäägile keeduklaasis lisasin NaCl täielikuks väljapesemiseks liivast veel ~30...50
destilleeritud vett, segasin ja filtrisin koonilisse kolbi läbi sama filtri .
5. Keeduklaasi ja liiva jääki keeduklaasis pestsin paar korda vähese veega, jälgides, et keeduklaasi seinad saaksid puhtaks. Ka pesuvesi filtrisin läbi sama filtri koonilisse kolbi.
6. NaCl täielikuks väljapesemiseks filtri pooridest täitsin filter destilleeritud veega ja lastsin ta lõpuks tühjaks tilkuda.
7. Lahus valasin koonilisest kolvist mõõtesilindrisse. Lisasin mõõtesilindrisse nii palju destilleeritud vett, et lahust oleks täpselt 250 .
V= 250
8. Lahust mõõtesilindris segasin hoolikalt. Selleks valasin lahus korraks uuesti koonilisse kolbi ja seejärel mõõtesilindrisse tagasi.
9. Mõõtsin areomeetriga lahuse tihedus.
= 1,011
10. Leidsin tabelist 2.1 NaCl protsendiline sisaldus lahuses, kasutades lineaarset interpoleerimist.
ρ mõõdetud tihedus
sellest väiksem tihedus tabelis
sellest suurem tihedus tabelis
massiprotsent, mis vastab tihedusele ρ1
massiprotsent, mis vastab tihedusele ρ2
= 1,011
= 1, 0090
= 1,0126
= 1,50
= 2,00
1,78%
11. Arvutasin mõõtmistulemuste järgi lahuses oleva naatriumkloriidi mass.
1,011 * 250 =252,75 g
=4,4989 g 4,5 g
12. Ning arvutasin NaCl protsendiline sisaldus liiva ja soola segus.
= 83,9%
13. Arvutasin naatriumkloriidi sisaldus lahuses järgmistes kontsentratsiooni
väljendusviisides:
molaarsus ;
= 0,308
molaalsus
moolimurd
normaalsus, g/dm3,
kg/m3.
Eksperimentaalne töö 2.
Metalli massi määramine (Mg).
Töö eesmärk: Gaasiliste ainete mahu mõõtmine, gaaside segud ja gaasi osarõhk, arvutused gaasidega reaktsioonivõrrandi põhjal.
Kasutatavad ained: 10%-ne soolhapelahus, 5,0..10,0 mg metallitükk (Mg).
Töövahendid: Seade gaasi mahu mõõtmiseks, väike mõõtesilinder, filterpaber, termomeeter, baromeeter .
Töö käik.

Tegin katse ettevalmistus. Eemaldasin katseklaas ja pesisin see hoolikalt destileeritud veega.

Sätisin büretid ühele kõrgusele ja kontrollisin, et nivoo oleks mõlemas büretis silma järgi ühel kõrgusel ja büreti keskel.

Ühendasin katseklaas tihedalt korgiga. Tõstsin üks büretiharu teisest 15..20 cm kõrgemale jälgisin paar minutit, kas vee nivoo püsib paigal. Nivoo ei muutunud, tegin järjestuse, et katseseade on hermeetiline.

Küsisin juhendajalt metalltükk. Võtsin seda paberist välja ja mähkisin märja filterberi sisse.

Mõõtsin väikese mõõtesilindriga 5..6 ml 10%-st soolhapelahust. Valasin hape katseklaasi.

Hoides katseklaasi happega äikese nurga all, asetasin metalltükk filterpaberiga katseklaasi seinale, kus hape katseklaasi ei puutunud. Sulgesin katseklaas hermeetiliselt nii nagu ontrolli ajal.

Palusin naabrit hoida hoolikalt katseklaasi, samal ajal liigutasin bürette üles-alla nii, et nivood mõlemas büretis oleksid ühes tasapinnas. Märkisin võimalikult täpsemalt üles näit ühelt büretilt. ()
= 16,2 ml

Liigutasin katseklaas nii, et metalltükk kukkus happesse ning jälgisin, kuidas reaktsioon algas ja muutus nivoo bürettides.

Kui reaktsioon lõppes ja nivood enam ei muutu, lasta eraldunud vesinikul 2..3 minutit jahtuda, et vee nivoo püsiks enam-vähem paigal.

Liigutasin bürette üles.alla nii, et vee niood mõlemas büretis oleksid silma järgi ühes tasapinnas ja lugesin samalt büretilt uus nivoo näit. ()
= 24,6 ml

Fikseerisin õhutemperatuur ja õhurõhk laboris.
õhutemperatuur T = 295,15 K
õhurõhk P = 103200 P

Arvutasin eraldunud vesiniku maht kasutades järgmist valemit:
V = |- |
V = |24,6 ml – 16,2 ml |= 8,4 ml = 0,0084

Arvutasin . Kuna ma teadsin , et laboris õhutemperatuur oli 22C , siis tabelist sain teada veeauru osarõhk sellel temperatuuril (= 19,8 mm Hg). Arvutasin need andmed paskalis:
760 mm Hg – 101325 Pa
19,8 mm Hg – x
x =
≈ 2639,8 Pa

Katsetulemused:
Vee nivoo büretil enne reaktsiooni = 16,2 ml
Vee nivoo peale reaktsiooni = 24,6 ml
Eraldunud vesiniku maht V = |24,6 ml – 16,2 ml= 8,4 ml = 0,0084
Gaasi rõhk büretis
= 103200 P
Temperatuur = 22 C T = 295,15 K
Veeauru osarõhk temperatuuril
= 2639,8 Pa

Arvutasin, milline oleks vesiniku mahtkolvis normaaltingimustel
≈ 7,7 ∙

Arvutasin vesiniku moolide arv
n =
kus V – vesiniku maht normaaltingimustel.
n =
= 0,34375∙
mol

Arvutasin võrrandi järgi metalltükki moolide arv
Mg + 2HCl
1 mool Mg – 1 mool
– 0,34375∙
mol
= 0,34375∙
mol

Teades metalltükki moolide arv, leidsin massi.
n =
=> m = n ∙ M
= 24
m = 0,34375∙
mol ∙ 24
= 8,25 mg

Kontrollimiseks arvutasin massi kasutades järgmist valemit
m =
m =
≈ 8,35 mg

Arvutasin katse süstemaatiline viga.
= 1,85%
Kokkuvõtte.
Gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas lorrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata.
Gaasiliste ainete mahtu väljendatakse tavaliselt normaaltingimustel:
Temperatuur 273,15 K ( 0 C )
Rõhk 101 325 Pa ( 1,0 atm; 760 mm Hg)
Viimasel ajal soovitatakse kasutada standardtingimusi:
Temperatuur 273,15 K ( 0 C )
Rõhk 100 000 Pa ( 0,987 atm; 750 mm Hg)
Põhilised ideaalgaaside seadused.
Boyle’I seadus
Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P).
PV = const =
Charles’i seadus
Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvuses temperatuuriga.
= const =
Kombineerides saab
Daltoni seadus
Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas , kui teisi gaase segus poleks.