Metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu (1)

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:
27.10.2011
Protokoll estitatud:
10.11.2011
Protokoll arvestatud:


Töö eesmärk
Gaasiliste ainete mahu mõõtmine, gaaside segud ja gaasi osarõhk, arvutused gaasidega
reaktsioonivõrrandi põhjal.
Kasutatavad ained ja töövahendid
Seade gaasi mahu mõõtmiseks, mõõtesilinder (25 cm3), lehter , filterpaber , termomeeter ,
baromeeter, hügromeeter. 10%-ne soolhappelahus, 5,0...10,0 mg metallitükk (magneesium).
Töö käik
1. Katseseadeldis (vt joonist 5.1) 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 ningmähkida 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 andmed:
Vee nivoo büretil enne reaktsioon V1=16
Vee nivoo peale reaktsiooni V2= 22,2
Eraldunud vesiniku maht V3 = |V2-V1|= 6,2
Õhurõhk 103000
Temperatuur 21C◦
Küllastatud veeauru rõhk temperatuuril 2493 Pa
Õhu relatiivne niiskus, 40 %
Katse arvutused:

V0= = 5,77[dm³]

m= =0,00626 [g] = 6,26 mg
*100= 0,6%
Kokkuvõtteks
Praktilise töö ülesandeks oli gaasiliste ainete mahu mõõtmine. Saime , et gaasi eraldus 5,77[dm³] ning metallitüki massiks saime 6,26 mg.