Keemia aluste praktikum - LABORATOORNE TÖÖ 2 - Lahuste valmistamine, kontsentratsiooni määramine (0)

LABORATOORNE TÖÖ 2
Lahuste valmistamine, kontsentratsiooni määramine
Eksperimentaalne töö 1
NaCl sisalduse määramine liiva segus
Töö eesmärk:
Lahuste valmistamine tahketest ainetest, kontsentratsiooni määramine tiheduse kaudu, ainete eraldamine segust , kasutades nende erinevat lahustuvust.
Sissejuhatus:
Kasutusel on erinevad seadused lahuste kohta ning nende abil leitakse soola mass lahuses (Lahus on kahest või enamast komponendist (lahustunud ained, lahusti) koosnev homogeenne süsteem.) ja protsent soola-liiva segus.
Soola-liiva segu segatakse veega. Sool on vees lahustuv ( Lahustuvus on aine omadus lahustuda mingis lahustis ), liiv vees ei lahustu.
Areomeetriga saab mõõta lahuse tiheduse. Leian tabelist, mis näitab lahuse tiheduse sõltuvust NaCl protsendilisest sisaldusest lahuses temperatuuril 20 °C, lähedased tihedused ja massiprotsendid. Arvutatakse otsitav massiprotsent (massiprotsent näitab lahustunud aine
massi sajas massiosas lahuses):
Teades vee-soola lahuse ruumala ja tihedust arvutatakse lahuse mass:
Leitakse soola mass:
Teades algset sool-liiva segu massi ja soola massi, leitakse soola protsent segus:
Kontsentratsiooni väljendatakse ka teistes väljendusviisides:

Molaarsus - molaarne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu ühes kuupdetsimeetris (ühes liitris) lahuses.

Molaalsus - molaalsus näitab lahustunud aine moolide arvu 1 kilogrammis lahustis.

Moolimurd - moolimurd näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja kõikide lahustunud ainete moolide arvu summasse.

Normaalsus - näitab lahustunud aine ekvivalentide arvu ühes liitris lahuses. Ekvivalentmass on aine mass, mis keemilistes reaktsioonides vastab 1,008 massiühikule vesinikule või 8,0 massiühikule hapnikule. Ekvivalentmass sõltub nii ainest kui konkreetsest reaktsioonist ja sisaldab sisuliselt moolvahekorrale vastavat informatsiooni.

g/dm3 ja kg/m3.
Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid :
Töövahendid: Kaalud, kuiv keeduklaas , klaaspulk , lehter, kooniline kolb , mõõtesilinder (250 cm3), areomeeter , filterpaber. Kasutatud ained: Naatriumkloriid segus liivaga .
Kasutatud uurimis - ja analüüsimeetodid ning metoodikad
Kasutatud on:

• vahetut mõõtmist
  
• lahuste seaduseid
  
• arvutatud soola sisalduse protsendi võrdlemist tegelikuga, et tõestada seaduste kehtivust
  

Katseandmed :
msool+liiv = 6,06 g
Vlahus = 250 ml
ρlahus = 1,012 g/ml
Tabelist:
ρ1 = 1,009 g/ml
ρ2 = 1,0126 g/ml
C%1 = 1,5%
C%2 = 2%
Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs:
Lahuse massi leidmine:
mlahus = 250ml · 1,012g/ml = 253 g
Massiprotsendi leidmine:
Soola massi leidmine:
maine = (253 g · 1,92%)/100% = 4,857 g
Soola massiprotsent liiva-soola segus:
Tegelik massiprotsent: 70%
Molaarmass : M = (23+35,45)g/mol = 58,45g/mol
Moolide arv:
Molaarsus:
Lahusti mass: 253g-4,857g=248,143g
Molaalsus:
nlahusti =
Moolimurd:
CX =
Soola kogus,lahuse ruumala kohta (g/dm3, kg/m3):
Kokkuvõte:
Laboratoorne töö näitas, kuidas valmistada lahuseid tahketest ainetest, kuidas määrata kontsentratsiooni tiheduse kaudu ja kuidas eraldada aineid segust, nende erinevat lahustuvust kasutades. Kuna arvutuste kaudu leitud protsent ja tegelik protsent olid sarnased, siis näitas töö erinevate lahuste seaduste kehtivust.
Erinevus tegelikust protsendist võib tulla arvutustel tehtud ümardamistest või mõõtmiste ebatäpsusest.
Eksperimentaalne töö 2
Soolhappelahuse valmistamine ja kontsentratsiooni määramine
Töö eesmärk:
Lahuse valmistamine kontsentreeritud happe lahusest, lahuste lahjendamine, kontsentratsiooni määramine tiitrimisega .
Sissejuhatus:
Kontsentratsiooni määramiseks tuleb kõigepealt leida lahuse mass:
m(lahus) = ρ(lahus)·V(lahus)
Järgnevalt tuleb leida soolhappe mass:
m(HCl) = (C%·mlahus)/100%
Selle järgi saab leida konts. HCl lahuse massi:
Konts. HCl ruumala:
V(HCl) = m(konts.HCl)/ρ(konts.HCl)
Vee ruumala:
V(vesi) = V(lahus) – V(konts.HCl)
Lahuse molaarsus (vastavalt HCl ja NaOH moolsuhtele 1 : 1):
Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid:
Töövahendid: Koonilised kolvid (250 ml), mõõtesilindrid (10 ml, 100 ml), mõõtekolb
(100 ml), bürett, pipetid (10 ml, 20 ml), klaaspulk. Kasutatud ained: Kontsentreeritud HCl lahus, täpse kontsentratsiooniga NaOH lahus, indikaator fenoolftaleiin (ff).
Kasutatud uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodikad
Kasutatud on:

• vahetut mõõtmist
  
• lahuste seaduseid
  
• arvutatud soola sisalduse protsendi võrdlemist tegelikuga, et tõestada seaduste kehtivust
  
• kontsentratsiooni määramist tiitrimisega: ( Pipeteerida kolbi HCl lahust ja lisada 2...3 tilka fenoolftaleiinilahust. Bürett täita nullini täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega ja tiitrida ühe tilga täpsusega, kuni roosa värvus jääb viimase tilgalisamisel püsima. Arvutada tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse kokkulangevate mahtude järgi HCl lahuse molaarne kontsentratsioon.)
  

Katseandmed:
C% = 2,2%
ρlahus = 1,0093 g/cm3
Vlahus = 100 ml
Konts. soolhappe tihedus: 1,179g/cm3
Konts. soolhappe massiprotsent: 36,0%
Lahjendus: 5x
Naatriumhüdroksiidi keskimine ruumala:
VNaOH = (12,07ml+12,09ml+11,98ml)/3 = 12,04667ml
Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs:
Lahuse mass:
mlahus = 1,0093 g/ml · 100 ml = 100,93g
Soolhappe mass:
mHCl = (2,2% · 100,93g)/100% = 2,22g
Konts. soolhappe lahuse mass:
mkonts.HCl =
Vaja võtta konts. soolhapet:
Vaja võtta vett:
Vvesi = 100ml - 5,2ml = 94,8ml
CM(HCl) =
Teoreetiline:

M(HCl) = 36,45 g/mol
m(HCl) = 2,22 g
n = m/M = 0,0609 mol
CM(HCl) = n/Vlahus = 0,0609mol/0,1L = 0,609M
Suhteline viga:
Kokkuvõte:
Laboratoorne töö näitas, kuidas valmistada lahuseid kontsentreeritud happe lahusest, kuidas lahjendada lahuseid ja kuidas määrata kontsentratsiooni tiitrimisega. Kuna arvutuste kaudu leitud molaarsus ja tegelik molaarsus olid sarnased, siis näitas töö erinevate lahuste seaduste kehtivust.
Erinevus tegelikust molaarsusest võib tulla arvutustel tehtud ümardamistest või mõõtmiste ebatäpsusest.