kolonni siseläbimõõt, m 0,09800 kolonni ristlõike pindala 0,00754 vaba 0,00113 L1, l/s 0,00350 L0, mool/s 0,19444 VNH3, ml 10,00000 NHCl, g-ekv/l 0,10000 X1 X2 Y1 Jrk nr W NH3, mool/s W õhk, mool/s mool NH3/mool H2O mool NH3/mool õhku
Ammoniaagi vesilahuse kontsentratsiooni määramiseks võtsime alglahuse mahutist 10 ml proovi, lisasime indikaatorina metüüloranzi ja tiitrisime 0,1N HCl-ga kuni proovi kollane värvus muutus roosaks. Tegime seda 2 korda, esimesel korral kulus HCl 4,35 ml ja teisel korral 4,30 ml. NH3 normaalsuse arvutamiseks võtsime kahe arvu keskmise (4,325 ml). NH3 normaalsuse arvutusvalem: N HClVHCl N NH 3 = VNH 3 , kus NHCl- titrandi normaalsus, N; VHCl- titrandi kulu, ml; VNH3- tiitrimiseks võetud proovi maht, ml. MÕÕTMISTE TEOSTAMINE KATSESEADMEL 1. Avasime torustikul ventiili, et pumbata ammoniaagilahus survepaaki. Pärast pumpamist sulgesime ventiili. 2. Lahuse kulu reguleerisime kraani abil rotameetri näidu järgi. 3. Lülitasime sisse ventilaatori, reguleerisime siibriga õhu kulu. 4. Lasime kolonnil natuke aega töötada enne kui hakkasim mõõtmisi tegema. Seejärel
Büreti skaalalt loeti tiitrimiseks kulunud HCl lahuse maht vähemalt 0,1 ml-lise täpsusega. Katset korrati, võttes puhtasse tiitrimisnõusse uuesti 25 ml naatriumhüdroksiidi lahust ja püüti tiitrimise lõpp-punkti veelgi täpsemalt määrata. Katse andmed: M NaOH = 1g Tiitritud aine kogus 1 = 23,6 Tiitritud aine kogus 2 = 23,5 Arvutused: nNaOH = 0,025 * 23,5 / 1000 = 0,00058 NaOH + HCl -> NaCl + H2O 1:1 nNaOH = nHCl nHCl = 0,00058 C NaOH = 0,00058 / 23,5 = 0.00002468085 Vea arvutus: 0,1 – 0,00002 = 0.09998 0.09998 / 1 * 100 = 9.998% Järeldus: Katse viga võis tulla sellest, et me ei vaadanud piisavalt täpselt millal lahus muutus punakasroosaks kuna me ei oskanud hinnata, milliseks värvus pidi muutuma või kuna kaks reaktiivi ei segunenud oma vahel piisavalt. 2.2 KATSE 2 – VEE KAREDUSE MÄÄRAMINE MAHTANALÜÜSI ABIL A – Üldkareduse määramine
reageeriv segu kõige varem 48 tunni möödudes, veel parem nädala pärast (järgmises praktikumis). Arvutused. Vee hulk igas kolvis katse algul on leitav, lisades katseks võetud destilleeritud vee massile 3 M soolhappelahuses sisalduva vee massi. Viimane arvutatakse, lahutades 5 ml 3 M HCl lahuse massist (mis määrati kaalumise teel) selles sisalduva HCl tiitrimise teel määratud massi. Samapalju vett viiakse koos soolhappega ka reaktsioonisegusse VNaOH CM, NaOH = nHCl m = n · M(HCl) Reaktsioonis tekkiva etaanhappe hulk tasakaaluolukorras igas kolvis arvutatakse lähtudes tasakaalulise lahuse tiitrimiseks kulutatud NaOH moolide arvust, millest lahutatakse esimese segu (taustareaktiivid) tiitrimiseks kulunud NaOH moolide arv (vt andmete esitamise tabel). Kui on tasakaalureaktsiooni stöhhiomeetria alusel välja arvutatud kõigi nelja aine hulk tasakaalusegus, saab arvutada näilise tasakaalukonstandi K´C.
Ammoniaagi vesilahuse kontsentratsiooni määramiseks võtsime alglahuse mahutist 10 ml proovi, lisasime indikaatorina metüüloranzi ja tiitrisime 0,1N HCl-ga kuni proovi kollane värvus muutus roosaks. Tegime seda 2 korda, esimesel korral kulus HCl 4,35 ml ja teisel korral 4,30 ml. NH3 normaalsuse arvutamiseks võtsime kahe arvu keskmise (4,325 ml). NH3 normaalsuse arvutusvalem: N HClVHCl N NH 3 = VNH 3 , kus NHCl- titrandi normaalsus, N; VHCl- titrandi kulu, ml; VNH3- tiitrimiseks võetud proovi maht, ml. MÕÕTMISTE TEOSTAMINE KATSESEADMEL 1. Avasime torustikul ventiili, et pumbata ammoniaagilahus survepaaki. Pärast pumpamist sulgesime ventiili. 2. Lahuse kulu reguleerisime kraani abil rotameetri näidu järgi. 3. Lülitasime sisse ventilaatori, reguleerisime siibriga õhu kulu. 4 4
0,349392 M = = 0,116464 M 3 Korrutades saadud tulemuse viiega, saan tõmbe all valmistatud soolhappe lahuse molaarse kontsentratsiooni. CM HCl = 0,116464 M 5 = 0, 58232 M Järgnevate arvutustega leian tõmbe all valmistatud soolhappe lause teoreetilise molaarsuse. Tean varasemast, et soolhappe mass mHCl = 1, 915 g M HCl = 1 + 35, 5 = 36,5 g / mol mHCl 1,915 g nHCl = = = 0, 0525 mol M HCl 36,5 g / mol nHCl 0, 0525 mol CM HCl = = = 0,525 M VHCl lahus 0,1 dm3 Arvutan katse suhtelise vea. | arvutatud - teoreetiline | 100% % = = teoreetiline | 0,58232 M - 0,525 M | 100% 0, 05732 M 100%
HCl-ga sisse viidud vee hulga leidmine: 1)Tiitrimiseks kulunud NaOH moolide hulga leidmine (Antud juhul NaOH normaalne kontsentratsioon loetud võrdseks molaarse kontsentratsiooniga: c N , NaOH cM , NaOH ) 0,0296 = 0,0153 mol 2) HCl massi leidmine HCl lahuse tiitrimiseks kulunud NaOH moolide hulk võetud võrdseks lahuses leidunud HCl g moolide hulgaga n NaOH nHCl ja HCl molaarmass M HCl 36,5 mol 3)Vee massi leidmine 5,201 0,558 = 4,643g 3 Vee hulga moolide hulga leidmine lähtelahuses: g Vee molaarmass M H 2O 18 mol 0,258 mol
0,1 ml). Arvutatakse saadud HCl ruumaladest keskmine. 4. H-kationiidi filtrid: H2R, regenereeritakse H2SO4-ga. Arvutused: Keskmise vesinikkloriidhappe ruumala VHCl (ml) ja tema kontsentratsiooni CHCl ÜLDKAREDUSEST SAAB LAHTI: (mmol/ml) abil leitakse tiitrimiseks kulunud vesinikkloriidhappe hulk millimoolides (nHCl). nCa(HCO3)2 on reaktsiooni võrrandi järgi kaks korda väiksem. MgCO3, MgSO4 jt. Mg soolad: Ca(OH) 2 lisamisel Selline hulk Ca(HCO3)2 millimoole sisaldus 100 ml lahuses (tiitrimiseks võetud CaSO4 ja MgSO4: Na2CO3 lisamisel vee ruumala). 1000 ml lahuses on järelikult Ca(HCO3)2 10 korda rohkem. Arvutage mööduv karedus (mmol/l) järgmisest valemist: V2 C M 2 1000 mööduvkaredus :
C N NaOH= V lahus mol n NaOH=C N NaOH∗V lahus=0,5060 ∗0,0315 l=¿ l 0,0159 mol 2) HCl massi leidmine HCl lahuse tiitrimiseks kulunud NaOH moolide hulk võetud võrdseks lahuses leidunud HCl g M HCl =36,5 moolide hulgaga nNaOH=nHCl ja HCl molaarmass mol g mHCl =M HCl∗n HCl =36,5 ∗0,0159 mol=0,580 g mol 3) Vee massi leidmine mvesi = mlahus - mHCl = 5,263g - 0,580g = 4,683 g mkogu= 4, 683 g Vee hulga moolide hulga leidmine lähtelahuses: g M H 2 O=18 mol mH 2O mkogu 4,683 g n H 2O = = = =0,260 mol M H 2O M H 2 O g
Raualaastud 35 g Arvutan nitrobenseeni ruumala ja moolide arvu: m 20 V ; Vnitrobenseen 16, 67 ml 1, 20 m 20 n ; nnitrobenseen 0,163mol M 123, 06 Arvutan soolhappe massi ja moolide arvu: m V ; mHCl 1, 048 75 78, 6 g m 78, 6 n ; nHCl 2,156mol M 36, 46 9 http://wwwchem.uwimona.edu.jm/lab_manuals/c1901exp12_5.gif Arvutan raua moolide arvu: m 35 n ; nFe 0, 625mol M 56 Teoreetilise saagise arvutamine: n 0,163mol M aniliin 93,13 g / mol m n M ; maniliin 0,163 93,13 15,18 g Saagis on ligikaudu 70-75% teoreetilisest. 15,18 0, 7 10, 63 g 15,18 0, 75 11,38 g
Katset korrata, püüdes tiitrimise lõpp-punkti veelgi täpsemalt määrata. Võtta kahe tulemuse aritmeetiline keskmine, tulemusest arvutada NaOH lahuse täpne molaarne konsentratsioon. Andmed : Happe kontsentratsioon : 0,101267 M(NaOH) = 40 g ·mol-1 Arvutused : 1 dm3 - 0,1 m -3 3 0,25 dm - Xm 0,025 x 40 = 1 (g NaOH) Cm = n = Cm x V NaOH + HCl NaCl + H2O (Ained reageerivad 1:1 le) Seega, nHCl = nNaOH C(m)HCl · VHCl = C(m)NaOH · VNaOH C(m)NaOH = = 0,106 (M) Veaarvutus: Absoluutne viga: A = 0,1 0,106 = 0,006 Suhteline viga: 0,006 / 0,106 x 100 = 5,7 % Järeldused: Viga tuleneb ilmselt inimlikust mõõtmis veast (ei kaalutud täpselt 1g NaOH-d). Samuti on triitimine küllaltki ebatäpne, kuna lahuse värvi määramine, millal on õige hetk, on väga suhteline ja individuaalne. Seega võib meie katset õnnestunuks lugeda, kuna katseline tulemus
Tiitrimine on protseduur, kus reaktsiooniks kulunud ühe aine täpse kontsentratsiooniga lahuse koguse järgi leitakse teise aine lahuse kontsentratsioon. Büretti kasutades mõõdetakse täpselt ühe lahuse maht, teist lahust doseeritakse täpse mahuga pipeti abil. Näiteks soolhappe tiitrimisel täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega toimub reaktsioon: HCl + NaOH NaCl + H2O Vastavalt HCl ja NaOH moolsuhtele 1 : 1 saab soolhappe otsitava kontsentratsiooni leida järgmiselt: nHCl = nNaOH ehk VHCl CM HCl = VNaOH CM NaOH Töövahendid Koonilised kolvid (250 ml), mõõtesilindrid (10 ml, 100 ml), mõõtekolb (100 ml), bürett, pipetid (10 ml, 20 ml), klaaspulk. Kasutatud uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodikad Mõõtesilindriga mõõdeti 250 ml koonilisse kolbi arvutatud kogus vett ning lisati vajalik kogus kontsentreeritud soolhapet. Kolb suleti korgiga ja lahus segati. Saadud soolhappest tehti viiekordne lahjendus.
molaarse kontsentratsiooniga. Katseandmed: Valmistatava lahuse massiprotsent 2,2% Konts. soolhappe tihedus 1,179 g/cm3 Konts. soolhappe massiprotsent 36,0 % Vaja on võtta konts. hapet 5,23 ml Vaja on võtta vett 94,77 ml Katseandmete töötlus : HCl + NaOH NaCl + H2O Vastavalt HCl ja NaOH moolsuhtele 1 : 1 saab soolhappe otsitava kontsentratsiooni leida järgmiselt: nHCl = nNaOH Leian, kui palju hapet tuleb võtta: HCl lahuse mass m = * V m = 1,0093 * 100 =100,93 g 100,93g 100% X - 2,2% X = = 2,22 g Konts. soolhape lahuses 2,22 = Vlahus * 1,179 * Vlahus = 5,23 ml Leian, kui palju tuleb vett võtta: 100ml 5,23ml = 94,77ml Katseandemte töötlus ja tulemuste analüüs: Tiitrimise tulemused: 1.tulemus 11,7 ml 2.tulemus 12,1 ml 3.tulemus 11,9 ml
võtta keskmine. Arvestades viiekordset lahjendust võrrelda saadud tulemust tõmbe all valmistatud algse (lahjendamata) soolhappelahuse molaarse kontsentratsiooniga. Millise kontsentratsiooniga hapet sooviti valmistada, milline tegelikult saadi? Teha järeldus tulemuste kokkulangevuse kohta. Arvutused m(lahus)=100cm3*1,0015g/cm3 = 100,15 g m(HCl)=100,15*0,024 = 2,4036 g m(HCl, konts)=6,68/1,17 = 5,66 ml V(H2O)=100-5,66 = 94,44 ml Tiitrimisel: V1=12,15 ml V2=12,1 ml V3=12,05 ml nHCl=nNaOH V NaOH C MNaOH CMHCl= VHCl CMHCl=12,1*0,002/10 = 0,1212 M CMHCl,teor=n/v CMHCl,teor=0,0659/0,5 = 0,1317 M Järeldused Taheti teha 0,132 M hapet, saadi 0,1317 M hape.
praktikumis). Teoreetiline põhjendus, valemid. Vee hulk igas kolvis katse algul on leitav, lisades katseks võetud destilleeritud vee massile 3 M soolhappelahuses sisalduva vee massi. Viimane arvutatakse, lahutades 5 ml 3 M HCl lahuse massist (mis määrati kaalumise teel) selles sisalduva HCl tiitrimise teel määratud massi. Samapalju vett viiakse koos soolhappega ka reaktsioonisegusse VNaOH CM, NaOH = nHCl m = n · M(HCl) Reaktsioonis tekkiva etaanhappe hulk tasakaaluolukorras igas kolvis arvutatakse lähtudes tasakaalulise lahuse tiitrimiseks kulutatud NaOH moolide arvust, millest lahutatakse esimese segu (taustareaktiivid) tiitrimiseks kulunud NaOH moolide arv (vt andmete esitamise tabel). Kui on tasakaalureaktsiooni stöhhiomeetria alusel välja arvutatud kõigi nelja aine hulk tasakaalusegus, saab arvutada näilise tasakaalukonstandi K´C.
N NH 3 Kolonni geomeetria kolonni siseläbimõõt, m 0,0980 kolonni ristlõike pindala, m 2 0,007543 Alglahus L1, l/s 0,0035 L0, mool/s 0,19444 VNH3 , ml 10 ml Tiitrimine VNH3 , ml 10 NHCl , g-ekv/l 0,1 Tabel 3. Arvutustulemused Jrk X1 X2 WNH3, Wõhk, Y1 mt Y1* Y2* deltaY1 delta Y2 delta Y2/ delta Yk Kykats nr mool NH3/mool H2O mool/s mool/s mool NH3/mool mool NH3/ mool õhku delta Y1 mool NH3/ mool mool NH3/
Tiitrimine on protseduur, kus reaktsiooniks kulunud ühe aine täpse kontsentratsiooniga lahuse koguse järgi leitakse teise aine lahuse kontsentratsioon. Büretti kasutades mõõdetakse täpselt ühe lahuse maht, teist lahust doseeritakse täpse mahuga pipeti abil. Näiteks soolhappe tiitrimisel täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega toimub reaktsioon HCl + NaOH → NaCl + H2O Vastavalt HCl ja NaOH moolsuhtele 1 : 1 saab soolhappe otsitava kontsentratsiooni leida järgmiselt: nHCl nNaOH ehk VHCl C M HCl VNaOH C M NaOH millest VNaOH C M NaOH C M HCl mol / l VHCl kus 1.12 VNaOH – NaOH lahuse maht ml (loetakse büretilt) CM NaOH – NaOH lahuse täpne kontsentratsioon mol/l VHCl – HCl lahuse täpne maht ml (pipeti maht).
vett. 5. Saadud lahusesse lisame 3 tilka metüülpunast. 6. Büretti loputame ning täidame vesinikkloriidhappega. 7. Tiitrime naatriumhüdraksüüdi lhust 8. Määrame kulunud vesinikkloriidhappe kulunud kogus kui naatriumhüdroksüüdi lahus läks roosaks. Korratame katset ning määrame aine hulka täpsusega 0,1 cm3 VHCl = 19,6 cm3 Arvutused: 1. LahusHCl =0,10428 M NHCl = LahusHCl / 1000 * VHCl NaOH + HCl H2O + NaCl =0,10428/1000 * 19,6 = 0,00204 mol 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol Kuna HCl kulus sama palju moole kui NaOH, võime õelda, et lõplikus NaOH lahuses oli 0,00204 mooli NaOH-d. Järelikult : 2. Mmolaarsus NaOH = nNaOH /V =0,00204 /0,025= 0,0816M Järeldus: NaOH lõpliku lahuse molaarsus oli 0,0816 M
..20 korda elektrolüütide, madal- ja kõrgmolekulaarsete orgaaniliste nõrgem) side orbitaalide suhteliselt vähese kattumise ühendite ning gaaside lahust. tõttu. Temperatuuri tõustes katkevad vesiniksidemed võrdlemisi kergesti. Vesiniksideme abil moodustuvaid ühendeid nimetatakse assotsiaatideks ( n H2O , nHCl ). Suurte molekulide puhul võib vesinikside tekkida ühe ja sama molekuli eri osade vahel seda nimetatakse molekulaarseks vesiniksidemeks. Kui vee oleku muutmiseks poleks vaja tegemist teha vesiniksidemetega, külmuks ta -100 ja läheks keema -80 juures. Tänu vesiniksidemetele on DNA ja RNA molekulides paiknev geneetiline info hästi kaitstud, kuna on suunatud sissepoole. Lahused Üldmõisted ja kontsentratsiooni väljendusviisid
· Eespool asuv metall on galvaaniahelad anoodiks, tagapool asuv katoodiks. Nernsti võrrand elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukonsentratsioonidest. E=Eº-RT/nF·ln a(oks)a(H)/a(red) (CD/AB) Keemilised vooluallikad · Patarei elektrokeemiline element, mida võib kasutada konstantse pingega alalisvoolu saamiseks. Anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras, elektrolüüdiks NHCl, ZnCl, MnO segu. · Aku korduvkasutusega alalisvooluallikas, reaktsioonid anoodil ja katoodil on pööratavad. Anoodiks plii plaadid, katoodikd PbO, elektrolüüdiks HSO vesilahus (40%). · Kütuseelement anoodiks süsinikelektrood Ni lisandiga, katoodiks süsinikelektrood Ni ja NiO lisandiga, elektrolüüdiks kuum KOH lahus. Anoodiruumi juhitakse vesinikku, katoodiruumi hapnikku. Elektrokeemilised ahelad:
annaabi.ee 
