Metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu järgi (0)

TTÜ keemiainstituut Anorgaanilise keemia õppetool YKI3030 Keemia ja materjaliõpetus Laboratoorne töö 
nr. 5 Töö pealkiri: Metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu järgi Õpperühm: Töö teostaja: Õppejõud: Töö teostatud: 7. nov. 07 Protokoll esitatud: 21. nov. 07 Protokoll 
arvestatud:


1. Töö eesmärk Gaasiliste ainete mahu mõõtmine, gaaside segud ja gaasi osarõhk, arvutused gaasidega 
reaktsioonivõrrandi põhjal. 2. Kasutatavad ained 10%-ne soolhappelahus, 5,0...10,0 mg metallitükk (magneesium). 3. Töövahendid Seade gaasi mahu mõõtmiseks, mõõtesilinder (25 cm3), lehter, filterpaber, termomeeter, 
baromeeter, hügromeeter. 4. Töö käik Meetod: massanalüüs. Metoodika 1. Tutvun katseseadeldisega – see koosneb kahest kummivoolikuga ühendatud büretist  (a), mis on täidetud veega. Üks bürett on ühendatud katseklaasiga (b), milles metall 
reageerib happega. 2. Katse ettevalmistus. Eemaldada katseklaas ja pesta ning loputada see hoolikalt  destilleeritud veega. Sättida büretid ühele kõrgusele ning kontrollida, et vee nivoo (c) 
oleks mõlemas büretis silma järgi ühel kõrgusel ja büreti keskel. Tõsta üks büretiharu 
teisest 15...20 cm kõrgemale ning jälgida paar minutit, kas vee nivoo püsib paigal. Kui
nivoo ei muutu, on katseseade hermeetiline ja võib alustada katset. Vastasel juhul 
kontrollida korke ja voolikuid, et tagada hermeetilisus, ja proovida uuesti. Viia büretid
taas ühele kõrgusele ja eemaldada katseklaas. 3. Katse. Küsida juhendajalt metallitükk. Metallitükk on keeratud nummerdatud  paberisse (märkida üles number). Võtta metall paberist välja ning mähkida 
filterpaberisse (mitte väga tihedalt, sest paber peaks katse käigus avanema). Teha 
filterpaber märjaks destilleeritud veega. Mõõta väikese mõõtesilindriga 5...6 cm3 10%-
st soolhappelahust. Valada hape läbi lehtri katseklaasi nii, et katseklaasi ülaosa ei 
puutuks happega kokku 4. Hoides katseklaasi happega väikese nurga all, asetada metallitükk niisutatud  filterpaberiga katseklaasi seinale umbes 2 cm allapoole avaust (vt joonist 5.1 pos. d). 
Sulgeda katseklaas hermeetiliselt nii nagu kontrolli ajal, kuid vältida liigutusi, mis 
võiksid metallitüki happesse kukutada. 5. Liigutada bürette üles-alla nii, et vee nivood mõlemas büretis oleksid ühes tasapinnas  (metallitükk ei tohi veel happega kokku puutuda). Märkida võimalikult täpselt 
(täpsusega 0,05 cm3) üles näit ühelt büretilt (V1). Näidu lugemisel peab silm olema 
samal tasapinnal vee nivooga, näit võtta meniski kaare madalaimalt kohalt. 6. Katseklaasi järsult liigutades kukutadametallitükk happesse. Loksutada, et paber  võimalikult rohkem avaneks ja jälgida, kuidas reaktsioon algab ning vee nivoo 


bürettides muutub. Kui reaktsioon on lõppenud ja nivood enam ei muutu, lasta 
eraldunud vesinikul 2...3 minutit jahtuda, jälgides, et vee nivoo püsiks enamvähem 
paigal. Kui nivoo hakkab nähtavalt muutuma, pole seade hermeetiline ja katse tuleb 
uuesti sooritada. 7. Liigutada bürette üles-alla nii, et vee nivood mõlemas büretis oleksid jällegi silma  järgi ühes tasapinnas ja lugeda samalt büretilt uus nivoo näit (V2). NB! Nivoode ühele 
tasapinnale viimine bürettide liigutamisega ennemõlema näidu võtmist garanteerib, et 
rõhk büretis on võrdne välisrõhuga. Vee nivoode vahe enne ja pärast reaktsiooni annab
eraldunud vesiniku mahu.  Katse arvutused
Katsetulemused:
Vee nivoo büretil enne reaktsioon  V1 Vee nivoo peale reaktsiooni  V2 Eraldunud vesiniku maht  V3 = |V2-V1| Õhurõhk  P Temperatuur  t◦ Küllastatud veeauru rõhk temperatuuril t◦ PH2O
Õhu relatiivne niiskus, RH % 1. Arvutada reaktsioonil eraldunud vesiniku maht normaaltingimustel kasutades valemit: T P T V P P V O H üld * * * ) ( 0 0 3 0 2   2. Reaktsioonivõrrandit aluseks võttes arvutada katses reageerinud metallitüki mass  kasutades võrdust:         mol g M mol dm dm V m Mg / * / 4 , 22 3 3 0  Magneesiumi molaarmass on 24,3 g/mol. 3. Tulemused esitada juhendajale kontrollimiseks. Seejärel arvutada suhteline viga: % 100 * . . . % Mg Mg Mg m tegelik m tegelik m saadud    5. Katseandmed V1 = 
V2 = 
V3 = 9,0 dm3
T = 21 ◦C
P = 99800 Pa Katseklaas läks soojaks => eksotermiline reaktsioon.


6. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Normtingimused: P0=101325Pa
T0=273,15°K 1. 3 0 0 3 0 23 , 8 294 * 101325 273 * 0 , 9 * ) 2493 5 ^ 10 * 8 , 99 ( * * * ) ( 2 cm T P T V P P V O H üld            mg mol g M mol dm dm V m Mg 93 , 8 3 , 24 * 4 , 22 ) 3 ( ^ 10 * 23 , 8 / * / 4 , 22 3 3 0     2. % 93 , 2 % 100 * 2 , 9 2 , 9 93 , 8 % 100 * . . . %        Mg Mg Mg m tegelik m tegelik m saadud 7. Järeldus Magneesiumi mass katseliselt on 8,93mg, reaalselt oli 9,2mg, seega suhteline viga on –2,93%.
Viga võis tulla vee nivoo valesti lugemisest.

Document Outline

• 1. Töö eesmärk
• 2. Kasutatavad ained
• 3. Töövahendid
• 4. Töö käik
  • Metoodika
  • Katse arvutused
• 5. Katseandmed
• 6. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs
• 7. Järeldus