Lahuste valmistamine, kontsentratsiooni määramine (0)

Eksperimentaalne töö nr 1
Lahuste valmistamine, kontsentratsiooni määramine
Töö ülesanne ja eesmärk
Töö eesmärgiks oli valmistada lahuseid tahketest ainetest, määrata konsentratsiooni tiheduse kaudu, eraldada aine segust , kasutades erinevat lahustuvust.
Sissejuhatus
Lahus on kahest või enamast komponendist koosnev homogeenne süsteem. See jaguneb tõelisteks lahusteks ja kolloidlahusteks. Lahustuvuseks nimetetakse aine omadust lahustuda mingis lahustis . Lahuseid jagatakse ka küllastunud, küllastumata ja üleküllastunud lahusteks. Lahustumissoojuseks nimetatakse soojushulka, mis eraldub või neeldub teatud koguse lahustatava aine lahustumisel teatud koguses lahustis.
Gaaside lahustuvus temperatuuri tõusuga väheneb ja suureneb rõhu kasvuga. Gaaside lahustuvus vees väheneb, kui vesi sisaldab lahustunud soolasid.
Henry seadus:
Gaasi lahustuvus vedelikus on proportsionaalses sõltuvuses gaasi osarõhuga lahuse kohal , kus CM –gaasi molaarne konsentratsioon lahuses mol/dm3
P – gaasi osarõhk lahuse kohal atm
Kh – antud gaasile temperatuurist sõltuv konstant (nn Henry konstant)
See seadus ei kehti veega reageerivate gaasiliste ainete kohta (NH3, SO2, CO2,).
Lahuste konsentratsioon:
Lahuse konsentratsiooniks nimetatakse lahustunud aine hulka kindlas lahuse või lahusti koguses.
1. Massiprotsent
C% näitab lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses.
Lahuse tihedus näitab lahuse ühe ruumalaühiku massi.
2. Molaarne kontsentratsioon (CM)
CM näitab lahustunud aine moolide arvu ühes kuupdetsimeetris (1L) lahuses.
3. Molaalsus (Cm)
Näitab lahustunud aine moolide arvu 1 kg lahustis.
4. Moolimurd (Cx)
Näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja kõikide lahustunud ainete moolide arvu summasse.
5. ppm (parts per million)
Näitab lahustunud aine massiosade arvu miljonis (106) massiosas lahuses. Kasutatakse väga väikeste sisalduste esitamiseks (nt keskkonnakeemias).
6. Normaalne kontsentratsioon (Cn)
Näitab lahustunud aine ekvivalentide arvu ühes liitris lahuses. kus
Ekvivalentmass sõltub nii ainest kui ka konkreetsest reaktsioonist ja sisaldab sisuliselt moolvahekorrale vastavat informatsiooni.
Kasutatud mõõteseadmed , töövahendid, kemikaalid
Töövahendid: kaalud, kuiv keeduklaas , klaaspulk , lehter , kooniline kolb , mõõtesilinder (250 cm3, aeromeeter, filterpaber .
Ained: naatriumkloriid segus liivaga.
Kasutatud uurimis - ja analüüsimeetodid ning metoodikad
Kõigepealt kaalusin kuiva keeduklaasi 59 g liiva ja soola segu. Lisasin liiva ja soola segule 50 cm3 destilleeritud vett ning segasin lahust klaaspulgaga. Seejärel valmistasin filterpaberist kurdfiltri ning asetasin selle klaaslehtrisse ja niisutasin vähese hulgaga destilleeritud veega. Asetasin lehtri filterpaberiga keeduklaasikohale nii, et lehtri ots puutus vastu keeduklaasi seina. Seejärel valasin lahust mööda klaaspulka.
Pärast seda valasin uuesti 50 cm3 destilleeritud vett, et NaCl täielikult liivasegust välja pesta ning kordasin uuesti seda protseduuri filtreerimisega. Filtri puhastamiseks täitsin filtri destilleeritud veega ning lasin sellel tühjaks tilkuda. Seejärel valasin lahuse mõõtesilindrisse ning lisasin veel nii palju destilleeritud vett, et mõõtesilinder oleks täpselt täidetud (250 cm3). Seejärel mõõtsin aeromeetriga lahuse tihedust .
Katseandmed
Mõõdetud tihedus ρ=1,009 g/cm3
Sellest väiksem tihedus tabelis ρ1=1,0054 g/cm3
Sellest suurem tihedus tabelis ρ2=1,0126 g/cm3
Otsitav massiprotsent C%=1,50%
Massiprotsent, mis vastab tihedusele ρ1 C%1=1,00%
Massiprotsent, mis vastab tihedusele ρ2 C%2=2,00%
Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs
C% (NaCl protsendiline sisaldus lahuses):
NaCl mass lahuses:
NaCl protsendiline sisaldus liiva ja soola segus:
Segu B tegelik protsendiline sisaldus oli 70%.
Suhteline viga:
NaCl sisaldus lahuses molaarsuse kaudu:
M(NaCl)=23+35,5=58,5 g/mol
NaCl sisaldus lahuses molaalsuse kaudu:
248,47 g= 0,248 kg
NaCl sisaldus lahuses moolimurru kaudu:
M(H2O)=12+16=18 g/mol
NaCl sisaldus lahuses normaalse kontsentratsiooni kaudu:
NaCl sisaldus g/dm3 ja kg/dm3 kaudu:
=0,0151 kg/dm3
Kokkuvõte või järeldused
Töö ülesandeks oli määrata konsentratsiooni tiheduse kaudu, eraldada aine segust, kasutades erinevat lahustuvust. Segu B tegelik massiprotsent oli 70%, mina sain aga 65%. Suhteline viga tuli 7,14%. See viga võis tekkida selle tõttu, et ümardasin vahevastuseid.
Eksperimentaalne töö nr 2
Soolhappelahuse valmistamine ja kontsentratsiooni määramine
Töö ülesanne ja eesmärk
Töö ülesandeks oli valmistada lahus kontsentreeritud happe lahusest, lahjendada lahust ning määrata kontsentratsiooni tiitrimisega .
Sissejuhatus
Konsetratsiooni määramine tiitrimisega:
Tiitrimine on protseduur , kus reaktsiooniks kulunud ühe aine täpse kontsentratsiooniga lahuse koguse järgi leitakse teise aine lahuse kontsentratsioon. Näiteks soolhappe tiitrimisel täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega toimub reaktsioon HCl + NaOH  NaCl + H2O. Tiitrimisel lisatakse lahusele indikaatorit. Siin töös kasutatakse fenoolftaleiini, mis muutub NaOH lahuses punaseks.
Tiitrimisel pipeteeritakse koonilisse kolbi täpne kogus soolhapet ning lisatakse indikaator kolbi pidevalt segades NaOH lahuse värvuse muutumiseni.
Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid
Töövahendid: Koonilised kolvid (250 ml), mõõtesilindrid (10 ml ja 100 ml), mõõtekolb (100 ml), bürett, pipetid (10 ml ja 20 ml), klaaspulk.
Ained: Kontsentreeritud HCl lahus, täpse kontsentratsiooniga NaOH lahus, indikaator fenoolftaleiin .
Kasutatud uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodikad
Alguses mõõtsin mõõtesilindriga (250 ml) arvutatud koguse vett ning valasin selle koonilisse kolbi. Seejärel lisasin vajaliku koguse kontsentreeritud soolhapet ning segasin lahust ringikujuliste liigutustega . Saadud soolhappelahusest tegin viiekordse lahjenduse.
Pipeteerisin koonilisse kolbi (10 ml) viiekordse lahjendusega HCl lahust ja lisasin 23 tilka fenoolftaleiini lahust. Seejärel täitsin büreti nullini täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega ja tiitrisin ühe tilga täpsusega, kuni roosa värvus jäi viimase tilga lisamisel püsima. Kordasin tiitrimist 24 korda ning arvutasin 5x lahjendusega HCl lahuse molaarse kontsentratsiooni.
Katseandmed
Valmistatava lahuse massiprotsent 2,2%
Valmistatava lahuse molaarsus CM=1,0476 mol/L
Valmistatava lahuse tihedus ρ=1,0093 g/cm3
Konts. soolhappe tihedus ρ=1,179 g/cm3
Konts. soolhappe massiprotsent 36,0%
Vaja on võtta konts. hapet 5,23 ml=0,00523 l
Vaja on võtta vett 94,8 ml= 0,0948 l
mHCl =2,22 g
Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs
NaOH keskmine maht kolme korduskatsega oli 20,87 ml.
CM:
M(HCl)= 1+35,5=36,5 g/mol
Lahjendatud HCl lahuse mass:
HCl mass lahuses:
Kontsentreeritud soolhappe mass:
Kontsentreeritud soolhappe maht:
Valmistatava lahuse vee maht:
100-5,23=94,77 ml
Valmistatud lahuse molaarne kontsentratsioon tiitrimise kaudu:
Katse molaarsus teoreetiliselt:
Suhteline viga:
Kokkuvõte või järeldused
Katses oli vaja valmistada lahus kontsentreeritud happe lahusest, lahjendada lahust ning määrata kontsentratsiooni tiitrimisega. Minul tuli suhteline viga liiga suur, mis võis olla tingitud sellest, et lisasin kogemata liiga palju hapet. Väiksemad vead võisid tulla ümardamisest.
11