NaCl määramine liiva-soola segus (1)

Tallinna Tehnikaülikool
2011
Katse 1.
NaCl sisalduse määramine liiva ja soola segus
Töö eesmärk
Lahuste valmistamine tahketest ainetest, kontsentratsiooni määramine
tiheduse kaudu, ainete eraldamine segust , kasutades nende erinevat
lahustuvust.
Kasutatavad ained
naatriumkloriid segus liivaga.
Töövahendid
Kaalud, kuiv keeduklaas, klaaspulk , lehter, kooniline kolb , mõõtesilinder
(250 cm3), areomeeter , filterpaber.
Töö käik
Kaaluda kuiva keeduklaasi 5-9 g liiva ja soola segu (täpsusega 0,01 g).
Lahustada NaCl klaaspulgaga segades vähese koguse (~ 50 cm3) destilleeritud veega. NaCl lahustub vees hästi, liiv ei lahustu.
Lahus filtreerida. Selleks valmistatakse valge lindiga filterpaberist (valge
lint tähistab suurepoorilist filterpaberit ) kurdfilter (vt joonist), asetatakse
see klaaslehtrisse ning niisutatakse vähese hulga destilleeritud veega.
Lehter koos filterpaberiga asetatakse statiivi abil keeduklaasi kohale nii, et
lehtri ots puutub vastu keeduklaasi (kolvi) seina (vt joonis lk 4). Lahus
valatakse filtrile mööda klaaspulka. Valamisel hoitakse keeduklaasi tila
vastu klaaspulka nii, et ükski lahuse piisk ei voolaks mööda keeduklaasi
seina alla. Klaaspulk peab olema veidi kaldu ega tohi puutuda vastu filtri
põhja, mis võib kergesti puruneda. Filtrist täidetakse 3/4 ning klaaspulk
tõstetakse kohe keeduklaasi tagasi, püüdes igati vältida pisemagi piisa
kaotsiminekut.Vältida suurema koguse liiva sattumist filtrile, mis aeglustab oluliselt
filtrimist .
Jäägile keeduklaasis lisada NaCl täielikuks väljapesemiseks liivast veel
~30...50 cm3 destilleeritud vett, segada ja filtrida koonilisse kolbi läbi
sama filtri.
Lahus valada koonilisest kolvist mõõtesilindrisse.
Lisada mõõtesilindrisse nii palju destilleeritud vett, et lahust oleks täpselt
250 cm3.
Lahust mõõtesilindris segada hoolikalt. Selleks valada lahus korraks uuesti
koonilisse kolbi ja seejärel mõõtesilindrisse tagasi.
Mõõta areomeetriga lahuse tihedus. Areomeeter viia lahusesse
ettevaatlikult, laskmata seda kõrgelt kukkuda .
Katsetulemused
ρ mõõdetud tihedus 1,0079 g/ cm3
ρ1 sellest väiksem tihedus tabelis 1,0054 g/ cm3
ρ2 sellest suurem tihedus tabelis 1, 0090 g/ cm3
C% otsitav massiprotsent ?
C%1 massiprotsent, mis vastab tihedusele ρ1 1,00
C%2 massiprotsent, mis vastab tihedusele ρ2 1,50
C% = C%1 + C%2 – C% 1/ (ρ – ρ1) *ρ2– ρ1
C% = 1,00 % + (1,5 % -1,00 % / 1,0090 g/cm3 – 1,0054 g/cm3)* ( 1,0070 g/cm3 – 1,0054 g/cm3) = 1,22 %
Arvutada mõõtmistulemuste (lahuse maht ja tihedus) järgi lahuses oleva
naatriumkloriidi massi
m (NaCl) = 250 cm3 * 1,009 g/cm3 * ( 1,22 %/ 100%) = 3,08 g
Arvutan NaCl protsendilise sisalduse liiva ja soola segus
Esialgne liiva-soola segu mass 6,17g ( mõõdetud)
NaCl sisaldus 3,08g/6,17g * 100% = 50%
Arvutada naatriumkloriidi sisaldus lahuses järgmistes kontsentratsiooni
väljendusviisides:
M (NaCl) = 58,5g/mol
M (NaCl) = 3,08
n(NaCl) = 3,08g/58,5g/mol = 0,052 mol
V(lahus) = 250 cm3
ρ(lahus) = 1,0079 g/cm3

• molaarsus ,
  

CM= n (aine)/V (lahus) = 0,05 mol /0,25 dm3 = 0,2

• molaalsus
  

m (lahus)= V lahus * ρ(lahus)
m (lahus) = 250 cm3 * 1,0079 g/ cm3 = 251,9g = 0,249 g
Cm= n (aine) / m (lahusti) => 0,05 mol / 0,249 kg = 0,2 mol / kg

• moolimurd ,
  

Cx= n (aine) / n (aine) + n (lahusti)
n(lahusti) = m (H20) / M (H20) => 248,82 g / 18 g/mol = 13,8 mol
Cx= 0,05 mol/ 0,05+13.8mol = 0,0036
normaalsus , g/dm3,
n (aine) = 0,05 / 0,250 = 0,2 g-ekv / dm3
3