Joonis 1. Stalagmomeeter keskkonnatehnoloogia Instituut 280 Füüsikaline keemia Õpperühm: EANB31 Töö teostamise kuupäev: 09.09.2020 ooni Uurimine Lahuse ja Õhu Piirpinnal Töö eesmärk (või töö ülesanne). Määrata pindaktiivse aine vesilahuse pindpinevus sõltuvalt lahuse kontsentrats leida adsorptsiooni isoterm. Adsorptsiooni isotermist arvutada molekuli pindala kihis. Õppejõu poolt antud lähteandmed: Valmistada propanooli vesilahus konsentr M= 60.10 g/mol ρ=0.804 g/cm3 σH20= 72.13 mJ/m2 (24.6C juures) Katse temperatuur: t=24.6C Teooria. Teoreetiliste aluste lühike kirjeldus koos vajalike valemitega Pindpinevuse määramise meetod stalagmomeetriga põhineb eeldusel, et tilk rebitaks kaal P saab võrdseks pindpinevusjõuga F. 𝐹=2𝜋∙𝑟∙𝜎 kus: 𝑟− stalagmomeetri kapillaari raadius 𝜎− pindpinevus
29.02.2012 Joonis . Stalagmomeeter Töö ülesanne Määrata pindaktiivse aine vesilahuse pindpinevus sõltuvalt lahuse kontsentratsioonist. Pindpinevuse isotermist leida adsorptsiooni isoterm. Adsorptsiooni isotermist arvutada molekuli pindala ja pikkus monomolekulaarses kihis. Töö käik 1. Tegin kontsentratsioonide arvutuse kuue erineva propanooli vesilahuse kohta ja esitasin need juhendajale. 2. Valmistasin propanooli kuue erineva kontsentratsiooniga vesilahust (50 ml igal kontsentratsioonil). 3. Pindpinevuse määramiseks tõmbasin uuritava vedeliku kummiballooni abil stalagmomeetrisse, nii et nivoo oleks kõrgemal ülemisest märgist stalagmomeetri kaelal (joonisel märgistatud A). 4. Seejärel eemaldasin kummiballooni. 5. Lasin vedelikul tilkuda statiivi alla pandud keeduklaasi. 6
struktuurvalemeid, molekulvalemeid ja graafilisi kujutisi. 1) Osata nimetada aldehüüde ja ketoone. 2) Aldehüüdide ja ketoonide keemilised omadused: a) etanaali hõbepeeglireaktsioon CH3-C=O-H +Ag2O = CH3-C=O-OH +2Ag b) propanaali redutseerimine CH3-CH2- C=O + H2 = CH3-CH2-CH2-OH c) butanaal + etanool CH3-CH2-CH2- C=O + CH3-OH = CH3-CH2-CH2- C-OH-CH3O 3) Aldehüüdide ja ketoonide saamine. ☺Näide: a) 2-butanooli oksüdatsioon b) 1-propanooli oksüdatsioon ☺Näide Kirjuta üks võimalus võrrandina, kuidas saada a) heksanaali b)2-heksanooni 5) Metanaal ehk formaldehüüd (saamine, füüsikalised omadused, kasutamine) HCHO – Saadakse metanooli oksüdatsioonil 2CH3OH+O2 = 2HCHO + 2H2O Terava lõhnaga mürgine gaas. Kasutatakse polümeerides, vaik 6)Formaliin on metanaali 38% vesilahus, mürgine, antiseptiliste omadustega. Kasutatakse
(sulamistemp, keemistemp, lahustuvus vees) lähtuvalt süsinike arvust ja hargnevusest) Näide: a) kumb lahustub vees paremini- kas propanool või metanool? Põhjenda b) kummal keeb kõrgemal temperatuuril- kas etanool või butanool? Põhjenda. 4) Kuidas tõestada, et alkohol on nõrga happe omadustega? 5) Alkoholide keemilised omadused. Näide: Kirjuta reaktsioonivõrrandid ja anna saadustele nimetused a) etanooli põlemine b) metanool + kaltsium c) propanooli põlemine 6) Metanool (igapäeva nimetus, saamine, füüsikalised omadused, toime organismile, kuidas ravitakse metanooli mürgitust, metanooli kasutamine) 7) Etanool (saamine, füüsikalised omadused, kasutamine) 8) Millest oleneb etanooli imendumise kiirus organismi? 9) Joobeastmed 10) Millised reaktsioonid toimuvad organismis, kui inimene on tarbinud etanooli? 11) Etaan-1,2-diool (valem, füüsikalised omadused, kasutamine)
4) Leitud max alusel arvutan molekuli pindala adsorptsioonikihis S0 ja adsorptsioonikihi paksus lo , vastab molekuli pikkusele. Kui 1m2 pinnal adsorbeerub max mooli ainet, siis molekulide arv pinnaüh on max NA ja ühe molekuli ristlikepindala pindkihis Adsorptsioonikihi paksuse, mis vastab molekuli pikkusele,saan seosest max M = l0 kus M on aine molaarmass g/mol, -aine tihedus g/m3, l0 - adsorptsioonikihi paksus 5) Leian propanooli arvutusliku pikkuse, võttes kõigi sidemete vaheliseks nurgaks 109o. Lahuse kontsentratsioon Tilkade arv n Pindpinevus mJ/m2 C ; mol/l Katse I Katse II Katse III Keskmine Vesi 42 42 41 41,7 71,97
NA= 6,0200000E+023 1/mol S0= 2,4086379E-019 m2 Adsorptsioonikihi paksuse, mis vastab molekuli pikkusele,saan seosest kus M on aine molaarmass g/mol M= 60 g/mol -aine tihedus g/m3, = 804000 l0 - adsorptsioonikihi paksus m. l0= 5,147E-010 0,515 nm 5) Võrdlen leitud l0 väärtust molekuli arvutusliku pikkusega. Propanooli arvutuslik l0= 0,521 nm Erinevus 0,006 nm Järeldus Arvutuslik pikkus ja eksperimentaalne pikkus erinevad 0,001 nm võrra. See erinevus ei ole suur ja on väiksem, kui O-H sideme pikkus (0,15nm). Arvan, et see erinevus võib olla tingitud sellega, et see on raske absoluutselt täpselt lugeda tilkade arvu. Aga tundub, et katse on sooritatud
Kõik alkeenid põlevad ning saadusteks on süsihappegaas ja vesi (vt näidet : alkaani põlemine) · Alküünid Alküünides on süsinikuaatomite vahel kolmikside. Lõppliide üün. Nt. Propüüni valem. H | CH C CH3 H-C CCH C3H4 | H · Alkoholid Alkoholid on ained mis sisaldavad hüdroksiidaine rühma. Lõppliide ool. Nt. Propanooli valem H H H CH3 CH2 CH2 - OH | | | C3H7OH H -- C -- C -- C -- OH | | | H H H ! Kõik alkoholid põlevad ja saadusteks on süsihappegaas ja vesi ( vt näidet alkaani põlemine) · Karboksüülhapped Sisaldavad karboksüülrühma ( COOH ). Lõppliide hape. Nt. Propaanhape.
(selle katse puhul vee) suhtes ja uuritava lahuse pindpinevus arvutatakse võrrandite suhtest: ja ,kus x uuritav lahus. Siit saame, et Lahjade vesilahuste korral võib lugeda, et , ja võrrand lihtsustub: Katseandmed ja arvutused Tuleb valmistada 50 mL 0,4 M butanooli lahust: M=74,12 g/mol =0,810 g/cm3 VL=50 mL CM=0,4 M Butanooli moolide arv lahuses: Butanooli mass lahuses: Propanooli maht: Katse temperatuur: T=20C Vee pindpinevus: =72,75 mJ/m2 1) Arvutasin uuritava lahuse pindpinevuse (mJ/m2) erinevatel kontsentratsioonidel: Lahuse Tilkade arv Pindpinevus kontsentrats I katse II katse III katse Keskmin H2O 41 41 - 41 e 72,7500 0,0125 44 44 - 44 67,7898
= H 2O Lahjade vesilahuste korral võib lugeda, et x , ja võrrand lihtsustub: n H 2O x = H 2O nx ( I, 2 ) Vee pindpinevus leitakse juhendi lisas olevast tabelist vastavalt katsetemperatuurile. Katseandmed ja arvutused: Uuritav lahus on propanooli vesilahus kontsentratsiooniga 1 M Katseandmete põhjal : 1) Arvutatakse uuritava lahuse pindpinevus (mJ/m2) erinevatel kontsentratsioonidel Vee pindpidevus on 72,75 Leian pindpidevused: 69,29 Lahuse Tilkade arv Pindpinevus kontsentrats mJ/m2 ioon c I II III Keskmine mol/l katse katse katse Vesi H2O 41 40 39 40 72,75
TTÜ Materjaliteaduse Instituut Füüsikalise keemia õppetool Töö nr KK1 Adsorptsiooni uurimine lahuse ja õhu piirpinnal terjaliteaduse Instituut kalise keemia õppetool urimine lahuse ja õhu piirpinnal Töö eesmärk Uurida adsorptsiooni piirpinnal lahus/õhk. Valmistada propanooli vesilahus kontse järjestikust lahjendust 1:2. Mõõta lahuste pindpinevused stalagmomeetri abil. Teoreetilised alused Stalagmomeetriga tilkade lugemise meetod põhineb eeldusel, et tilk rebitakse lahti kapi võrdseks pindpinevusjõuga F. Esimeses lähenduses võib seega arvestada, et �= 2���, kus raadius ja σ on pindpinevus. Täpsemal σ määramisel tuleb arvestada, et tilga katkemine toimub tilga kaelas, mille ra
looduses ei leidu. Muskused ja bensaldehüüdi derivaadid, mida tänapäeval kosmeetika laialdaselt kasutab, on enamasti sünteetilised. 4.7. Lahustid Lahustitest kasutatakse kosmeetikas laialdaselt vett, sageli segus etanooli või glütserooliga. Etanool on üldse kosmeetikas üks paremaid ja levinumaid lahusteid, kuna ta lahustab hästi enamikku orgaanilisi aineid, on tugeva desinfitseeriva toimega ning aurates jahutab nahaka. On kasutatud ka l-propanooli ja 2-propanooli. Butanoole ja pentanoole kui raskemini leiduvaid ja mõnevõrra mürgiseid aineid kasutatakse peamiselt küünelakkides. Dietüüleetrit kasutatakse kosmeetikas harva, kuna ta lahustab liiga hästi rasvu (muudab naha kuivaks) ning on väga tuleohtlik: ka atsetoonil, mis on suurepärani lahusti, on samalaadsed puudused. See eemaldab küll hästi küünelaki, kuid lahustab ka küüntest rasva ning küüned muutuvad rabedaks. Sellepärast on estrid nii küünelakkide
sel juhul hiljem kaasa sadeneda!). Aseta tuub mõneks minutiks jääle. (4) Lisa 300 l jääkülma lahust III (valgud ja kromosomaalne DNA sadenevad välja, plasmiid renatureerub ja jääb lahusesse). Sega hoolikalt (nagu eelmises punktis). Hoia 2-3 min jääl. (5) Tsentrifuugi maksimaalsel kiirusel 5-6 min (sademeks on kromosomaalne DNA). Samal ajal pane valmis uus tuub, millesse pipeteeri 400 l propanooli (plasmiidse DNA & RNA sadestamiseks). (6) Eemalda supernatant (~900 l) ja kanna valmispandud tuubi. Sulge tuub ja sega intensiivselt (tekib plasmiidse DNA sade, RNA jääb osaliselt supernatanti). (7) Tsentrifuugi maksimaalsel kiirusel 8-10 min. Eemalda supernatant täielikult ja lahusta sade 100 l TE + Ribonukleaasi A (5 g/ml) lahuses (RNA lagundamiseks). Inkubeeri saadud lahust 37 oC juures ~30 min. Vt lisaülesanne 3.2. 1) suurem osa 1000 l pipetigakiirtsentrifuug
). Aseta tuub mõneks minutiks jääle. (4) Lisa 300 l jääkülma lahust III (valgud ja kromosomaalne DNA sadenevad välja, plasmiid renatureerub ja jääb lahusesse). Sega hoolikalt (nagu eelmises punktis). Hoia 2- 3 min jääl. Lahuse ülemises osas tekis valge sade. (5) Tsentrifuugi maksimaalsel kiirusel 5-6 min (sademeks on kromosomaalne DNA). Samal ajal pane valmis uus tuub, millesse pipeteeri 400 l propanooli (plasmiidse DNA & RNA sadestamiseks). (6) Eemalda supernatant (~900 l) ja kanna valmispandud tuubi. Sulge tuub ja sega intensiivselt (tekib plasmiidse DNA sade, RNA jääb osaliselt supernatanti). (7) Tsentrifuugi maksimaalsel kiirusel 8-10 min. Eemalda supernatant täielikult ja lahusta sade 100 l TE + Ribonukleaasi A (5 g/ml) lahuses (RNA lagundamiseks).Segame Vortexiga ja vuugime 1-2 minutit. Inkubeeri saadud lahust 37 oC juures ~30 min. Vt lisaülesanne 3.2.
annaabi.ee 
