Keemia praktikum nr1: Ideaalgaaside seadused (0)

1 Hindamata

Sissejuhatus.
Gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata – ideaalgaas .
Gaasiliste ainete mahtu väljendatakse tavaliselt kokkuleppelistel nn normaaltingimustel:
temperatuur 273,15 K (0 °C)
rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg)
Viimasel ajal soovitatakse kasutada gaaside mahu väljendamiseks ka nn standardtingimusi:
temperatuur 273,15 K (0 °C)
rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg)
Avogadro seadus. Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule (või väärisgaaside korral aatomeid). Kui normaaltingimustel on 1,0 mooli gaasi maht ehk molaarruumala , siis standardtingimustel
Põhilised ideaalgaaside seadused
Boyle 'i seadus.Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P).
1.1
1.2
Charles'i seadus. Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvuses temperatuuriga.
1.3
1.4
Kombineerides saab:
, 1.5
seda seost kasutatakse gaaside mahu viimiseks ühtedelt tingimustelt (rõhk P1, temperatuur T1) teistele (P2, T2), sealhulgas ka normaal - või standardtingimustele
, 1.6
kus V0 on gaasi maht normaal- või standardtingimustel, P0 normaal- või standardtingimustele vastav rõhk (sõltuvalt valitud ühikutest), T0 normaal- ja standardtingimustele vastav temperatuur kelvinites (mõlemal juhul 273 K), P ja T aga rõhk ja temperatuur, mille juures maht V on antud või mõõdetud.
Ühe mooli gaasilise aine korral
, 1.7
R – universaalne gaasikonstant
n mooli gaasi kohta kehtib seos
ehk 1.8
Clapeyroni võrrand 1.9
Valemeid 1.8 ja 1.9 kasutatakse gaasi mahu leidmiseks temperatuuril T ja rõhul P, kui on teada gaasi moolide arv või mass.
Järgmiste ühikute korral – rõhk P [Pa]; mass m [g]; moolide arv n [mol]; maht V [m3]; temperatuur T [K] on universaalse gaasikonstandi väärtus R= 8,314 J/mol ⋅ K.
1 Pa = 1 kg ⋅ m-1 ⋅ s-2
1 Pa ⋅ m3 = 1 kg ⋅ m2 ⋅ s-2 = 1 J
Muude rõhu- ja mahuühikute korral võib R väärtus olla näiteks
R = 0,082 atm ⋅ l ⋅ mol-1 ⋅ K-1
R = 62400 mm Hg ⋅ cm3 ⋅ mol-1 ⋅ K-1
Daltoni seadus. Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga . Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas , kui teisi gaase segus poleks.
Püld = p1 + p2 + ... = Σpi 1.10
Pi = Püld
Xi 1.11
Xi – vastava gaasi moolimurd segus.
Moolimurd – segu ühe komponendi moolide arv jagatud kõikide segus olevate komponentide moolide arvu summaga
1.12
Gaasilise aine molekulid liiguvad alati suunas, kus gaasi osarõhk on väiksem – toimub osarõhu ühtlustumine kogu süsteemis. Seda nähtust nimetatakse difusiooniks.
Difusioon on aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis.
Gaasi suhteline tihedus on ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel (V, P, T). Gaasi suhteline tihedus on ühikuta suurus ja näitab, mitu korda on antud gaas teisest raskem või kergem
1.13
Suhtelist tihedust väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (õhu keskmine molaarmass , arvestades lämmastiku ja hapniku massivahekorda õhus on 28,96 ≈ 29,0 g/mol) või vesiniku (
= 2,0 g/mol) suhtes
1.14
1.15
Suhtelise tiheduse kaudu on kerge leida tundmatu gaasi molaarmassi. Kaaludes samadel tingimustel (rõhk, temperatuur) ära kindla mahu õhku ja tundmatut gaasi, saab suhtelisest tihedusest ehk masside suhtest molaarmassi vastavalt
Mgaas = Dõhk ⋅ 29 1.16
Gaasi absoluutne tihedus normaaltingimustel ehk 1 kuupdetsimeetri gaasi mass normaaltingimustel
1.17
1.18
1.19
1.20
1.21
∆% = 100% 1.22
1.23
millest
1.24
Püld – gaasisegu rõhk süsteemis ( büretis ), mis võrdub õhurõhuga mõõtmishetkel
1.25
Suhtelise vea leidmine:
Es =
100% 1.26
Tabel 1.1. Veeauru osarõhk sõltuvalt temperatuurist.
t° °C
mm Hg
t° °C
mm Hg
t° °C
mm Hg
– 10
2,05
17
14,5
24
22,4
– 5
3,01
18
15,5
25
23,8
0
4,58
19
16,5
26
25,2
5
6,60
20
17,5
27
26,7
10
9,2
21
18,7
28
28,4
15
12,8
22
19,8
29
30,1
16
13,6
23
21,1
30
31,9

Eksperimentaalne töö

Eksperimentaalne töö 1.
Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine.

Töö ülesanne ja eesmärk.
Gaaside saamine laboratooriumis, seosed gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ja rõhu vahel, gaasiliste ainete molaarmassi leidmine.

Töövahendid.
CO2 balloon , 300 ml korgiga varustatud seisukolb, tehnilised kaalud, 250 ml mõõtesilinder, termomeeter , baromeeter .

Kasutatud uurimis - ja analüüsimeetodid ning metoodikad.
Kaaluda tehnilistel kaaludel korgiga varustatud ~300 ml kuiv kolb (mass m1). Kolvi kaelale teha viltpliiatsiga märge korgi alumise serva kohale.
Juhtida balloonist 7...8 minuti vältel kolbi süsinikdioksiidi. Jälgida, et vooliku ots ulatuks peaaegu kolvi põhjani, aga ei oleks tihedalt vastu põhja. Kolb sulgeda kiiresti korgiga ja kaaluda uuesti. Juhtida kolbi 1...2 minuti vältel täiendavalt süsinikdioksiidi, sulgeda kolb korgiga ning kaaluda veelkord. Kolvi täitmist jätkata konstantse massi (mass m2) saavutamiseni.
Kolvi mahu (seega ka temas sisalduva gaasi mahu) määramiseks täita kolb märgini toatemperatuuril oleva veega ja vee maht mõõta mõõtesilindri abil. Fikseerida katse sooritamise momendil termomeetri ja baromeetri abil õhutemperatuur ja õhurõhk laboris.
Katsetulemused :
mass m1 (kolb + kork + õhk kolvis) m1 = 148,79g
mass m2 (kolb + kork + CO2 kolvis) m2 = 148,97g
kolvi maht (õhu maht, CO2 maht) V = 250 + 68 = 318ml = 318
10-3 l
õhutemperatuur t° = 22ºC = 22 + 273,15 K = 295,15K
õhurõhk P = 102,6
1000 Pa
Kasutades valemit 1.6 arvutada, milline oleks õhu (CO2) maht kolvis normaaltingimustel (V0):
Kasutades gaaside tiheduse valemit 1.17 ja teades õhu keskmist molaarmassi, leida õhu tihedus normaaltingimustel () ning selle kaudu õhu mass kolvis ( mõhk )
Kasutades valemit 1.18 leida õhu mass kolvis (mõhk):
Arvutada kolvi ning korgi mass (m3) vahest (valem 1.19):
ja CO2 mass () vahest (valem 1.20):
Leitud süsinikdioksiidi ning õhu massidest
ja mõhk arvutada süsinikdioksiidi suhteline tihedus (D) õhu suhtes (valem 1.13) ning selle kaudu süsinikdioksiidi molaarmass
(valemid 1.14 ja 1.16).
Arvutada katse süstemaatiline viga, lähtudes CO2 tegelikust molaarmassist 44,0 g/mol ja katseliselt määratud molaarmassist
(valemid 1.21 ja 1.22).
∆% = 100%= 3,1%
(Kodutöö)
Leida süsinikdioksiidi molaarmass, kasutades ka muid lahenduskäike:

moolide arvu kaudu (→ → )
b) kasutades Clapeyroni võrrandit.
Järeldus.
Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine.
Katse süstemaatiline viga:
∆% = 3,1%
Tulemus on suhteliselt täpne ja viga tuleneb nii arvutustel tehtud ümardamistest kui ka reaktsiooni saagisest.
Süsinikdioksiidi molaarmass, moolide arvu kaudu:
Süsinikdioksiidi molaarmass Clapeyroni võrrandi järgi:
2.2 Eksperimentaalne töö 2.
Metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu järgi.

Töö ülesanne ja 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 (Mg).
2.2.3 Töövahendid.
Seade gaasi mahu mõõtmiseks, väike mõõtesilinder, filterpaber , termomeeter, baromeeter.

Kasutatud uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodikad.
Katseseadeldis koosneb kahest kummivoolikuga ühendatud büretist , mis on täidetud veega. Üks bürett on ühendatud katseklaasiga, milles metall reageerib happega.
Katse ettevalmistus. Sättida büretid ühele kõrgusele ning kontrollida, et vee nivoo oleks mõlemas büretis silma järgi ühel kõrgusel ja büreti keskel. Ühendada katseklaas tihedalt korgiga.
Katse. Mõõta väikese mõõtesilindriga 5...6 ml 10%-st soolhappelahust. Valada hape läbi lehtri katseklaasi nii, et katseklaasi ülaosa ei puutuks happega kokku. Asetada metallitükk filterpaberiga katseklaasi seinale umbes 1 cm allapoole avaust. Sulgeda katseklaas hermeetiliselt. Liigutada bürette üles-alla nii, et vee nivood mõlemas büretis oleksid ühes tasapinnas. Märkida üles näit ühelt büretilt (V1).
Kukutada metallitükk happesse. Kui reaktsioon on lõppenud ja nivood enam ei muutu, lasta eraldunud vesinikul 2...3 minutit jahtuda, jälgides, et vee nivoo püsiks enam-vähempaigal. Liigutada bürette üles-alla nii, et vee nivood mõlemas büretis oleksid jällegi silma järgi ühes tasapinnas ja lugeda samalt büretilt uus nivoo näit (V2).
Fikseerida õhurõhk ja temperatuur laboris.
Katsetulemused.
Vee nivoo büretil enne reaktsiooni V1 = 13,8ml
Vee nivoo peale reaktsiooni V2 = 22,4ml
Eraldunud vesiniku maht V = | V2 – V1 | = | 22,4 – 13,8 |= 8,6ml =8,6
10-3l
Gaasi rõhk büretis Püld = 102,6
1000Pa
Temperatuur t° = 22 = 22 + 273,15 K = 295,15K
Veeauru osarõhk temperatuuril t° (tabel 1.1) = 19,8 mm Hg =
= = 2639,78Pa
Leida magneesiumi mass reaktsioonis soolhappega eralduva vesiniku mahu põhjal
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Selles katses kogutakse eralduv vesinik vee kohale, mistõttu vesinik sisaldab ka veeauru ja vastavalt Daltoni seadusele tuleb vesiniku mahu viimiseks normaaltingimustele kasutada seost, mis esitatud valemis 1.25:
Õige tulemus: 9,9 mg, seega
Es =
100% = 14,1% (valem 1.26)
Järeldus.
Metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu järgi.
Es = 14,1%
Saadud Mg massi suhteline viga on päris suur, ebatäpsused võivad tuleneda reaktsiooni saagisest ja täpsusvigadest vesiniku mahu mõõtmisel.

.DOCX Laadi alla originaalfail 13 lk · .docx · 4 allalaadimist

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #1

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #2

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #3

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #4

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #5

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #6

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #7

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #8

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #9

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #10

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #11

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #12

Keemia praktikum nr1-Ideaalgaaside seadused #13

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 13 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2015-10-01 Kuupäev, millal dokument üles laeti

4 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Natalia_N Õppematerjali autor

Ideaalgaaside seadused. Täielik protokoll; arvestatud
1. Sissejuhatus.
2. Eksperimentaalne töö (katsete tulemused ja arvutused)
Järeldus.

Ideaalgaaside seadused Täielik protokoll gaas molaarmass kolb reaktsioon vesinik mõhk katseklaas moolide arv

Sarnased õppematerjalid

odt

Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine

Keemia praktikum.Ideaalgaaside seadused. Eksperimentaalne töö nr 1: Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine Töö eesmärk Gaaside saamine laboratooriumis, seosed gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ja rõhu vahel, gaasiliste ainete molaarmassi leidmine. Antud laboratoorses töös määratakse süsinikdioksiidi molaarmassi. Sissejuhatus Erinevalt tahketest ainetest ja vedelikest sõltub gaaside maht oluliselt temperatuurist ning rõhust.

Keemia alused

doc

Laboratoorne töö 1- ideaalgaaside seadused (Keemia alused)

Laboratoorne töö 1 Ideaalgaaside seadused Sissejuhatus Gaasilises olekus aine moleklid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata- ideaalgaas. Gaasiliste ainete mahtu mahtu väljendatakse tavaliselt kokkuleppeliselt nn normaaltingimustel:  Temperatuur 273,15 K (0 oC)  Rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg) Aga gaasiliste ainete mahtu võib väljendada ka standardtingimustel:  Temperatuur 273,15 K (0 oC)  Rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Boyle’i – Marionette’i seadus Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P).

Keemia alused

docx

Ideaalgaaside seadused

Laboratoorne töö 1 Ideaalgaaside seadused Gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata – ideaalgaas. Erinevalt tahketest ainetest ja vedelikest sõltub gaaside maht oluliselt temperatuurist ning rõhust. Gaasiliste ainete mahtu väljendatakse tavaliselt kokkuleppelistel nn normaaltingimustel: temperatuur 273,15 K (0 °C) rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg) Viimasel ajal soovitatakse kasutada gaaside mahu väljendamiseks ka nn standardtingimusi: temperatuur 273,15 K (0 °C) rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Avogadro seadus: Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad

Keemia alused

doc

Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine ja metalli massi määramine

Laboratoorne töö 1 Töö ülesanne süsinikdioksiidi molaarmassi määramine Töö eesmärk Gaaside saamine laboratooriumis, seosed gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ja rõhu vahel, gaasiliste ainete molaarmassi leidmine Sissejuhatus Ideaalgaas-oletatav gaas, mille molekulidel puudub ruumala, on ainult punktmass ning molekulide vahel puuduvad vastasmõjud. Gaasi mahu arvutamine normaaltingimustel: temperatuur (t°): 273,15 K (0°C) õhurõhk (P): 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg Gaasi mahu arvutamine standardtingimustel: temperatuur:(t°): 273,15 K (0°C) õhurõhk (P): 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Avogadro seadus. Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel

Keemia alused

docx

Ideaalgaaside seadused

Temperatuur 273,15 K (0 °C) Rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg) Gaaside mahu väljendamiseks kasutatakse ka nn standardtingimusi: Temperatuur 273,15 K (0 °C) Rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Avogadro seadus: Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule (või väärisgaaside korral aatomeid). Kui normaaltingimustel on 1,0 mooli gaasi maht ehk molaarruumala Vm = 22,4 dm3/mol, siis standardtingimustel 22,7 dm3/mol. Põhilised ideaalgaaside seadused: Boyle'i seadus: Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P). P1 V 2 P V =const = p2 V 1 Charles'i seadus: Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvuses temperatuuriga. V V1 V2 =const = T T 1 T2

Keemia

docx

Ideaalgaaside seadused

SISSEJUHATUS Gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata – ideaalgaas. Erinevalt tahketest ainetest ja vedelikest sõltub gaaside maht oluliselt temperatuurist ning rõhust. Gaasiliste ainete mahtu väljendatakse tavaliselt kokkuleppelistel nn normaaltingimustel: temperatuur 273,15 K (0 °C) rõhk 101 325 Pa (0,987 atm;750 mmHg) Charles'i seadus Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvuses temperatuuriga. PVT 0 V0  P0T 

Keemia alused

docx

Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine

LABORATOORNE TÖÖ 1 Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine Töö eesmärk Gaaside saamine laboratooriumis, seosed gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ja rõhu vahel, gaasiliste ainete molaarmassi leidmine. Sissejuhatus Gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata ideaalgaas. Erinevalt tahketest ainetest ja vedelikest sõltub gaaside maht oluliselt temperatuurist ning rõhust. Gaasiliste ainete mahtu väljendatakse tavaliselt kokkuleppelistel nn normaaltingimustel: Temperatuur 273,15 K (0 °C) Rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg) Viimasel ajal soovitatakse kasutada gaaside mahu väljendamiseks ka nn standardtingimusi: Temperatuur 273,15 K (0 °C)

Keemia alused

docx

Ideaalgaaside seadused

Temperatuur 273,15 K (0 °C) Rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg) Gaaside mahu väljendamiseks kasutatakse ka nn standardtingimusi: Temperatuur 273,15 K (0 °C) Rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Avogadro seadus: Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule (või väärisgaaside korral aatomeid). Kui normaaltingimustel on 1,0 mooli gaasi maht ehk molaarruumala Vm = 22,4 dm3/mol, siis standardtingimustel 22,7 dm3/mol. Põhilised ideaalgaaside seadused: Boyle’i seadus: Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P). P1 V 2 P∙ V =const = p2 V 1 Charles’i seadus: Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvuses temperatuuriga. V V1 V2 =const = T T 1 T2

Eesti keel

Rohkem sarnaseid