Protokoll nr 2. - Metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu järgi (0)

Eksperimentaalne töö 2
Metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu järgi
Töö ülesanne ja eesmärk: Eesmärgiks on metalli massi määramine reaktsioonis eralduva gaasi mahu järgi, osata määrata ainete mahtu ja teha arvutusi gaaside reaktsioonivõrrandi põhjal.
Töövahendid: Seade gaasi mahu mõõtmiseks, väike mõõtesilinder, filterpaber, termomeeter , baromeeter .
Kasutatavad ained: 10%-ne soolhappelahus, 8,9 mg metallitükk (Mg).
Teooria: Magneesiumi mass leitakse reaktsioonis soolhappega eralduva vesiniku mahu põhjal, kuna keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga ( Daltoni seadus). Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas , kui teisi gaase segus poleks.

Töö käik: Katseseadeldis koosneb kahest kummivoolikuga ühendatud büretis, mis on täidetud veega. Üks bürett on ühendatud katseklaasiga, milles on soolhappe lahus. Vesi peab mõlemas büretis olema ühel tasandil. Soolhappega katseklaasi seinale asetatakse märjas filterpaberis metallitükk. Katseklaas suletakse nii, et metallitükk lahusesse ei kukuks, märgitakse võimalikult täpselt üles näit ühelt büretilt (V1) ning seejärel kukutatakse metallitükk lahusesse ja jälgitakse, kuidas reaktsioon algab ning vee nivoo bürettides muutub. Kui nivood enam ei muutu, lastakse eraldunud vesinikult 2-3 minutit jahtuda. Seejärel liigutatakse bürette üles-alla nii, et vee nivood oleksid jällegi silma järgi ühes tasapinnas ja loetakse samalt büretilt uus nivoo nait (V2).
Katseandmed :
Magneesiumi molaarmass MMg = 24,31 g/mol
Vee nivoo büretil enne reaktsiooni V1= 8,91ml
Vee nivoo büretil pärast reaktsiooni V2= 18,32 ml
Eraldunud vesiniku maht V = |V₂ - V₁| = 9,41 ml
Gaasi rõhk büretis Püld = 101600 Pa
Õhurõhk P = 101600 Pa
Õhutemperatuur to= 21 oC = 294,15 K
Veeauru osarõhk temperatuuril PH20= 18,7 mm Hg =
= 2493,1283 Pa

Katses leidsin magneesiumi massi reaktsioonis soolhappega eralduva vesiniku mahu põhjal.
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Selles katses kogutakse eralduv vesinik vee kohale, mistõttu vesinik sisaldab ka veeauru ja vastavalt Daltoni seadusele
Püld = PH2 + PH2O , millest PH2 = Püld – PH2O = 101600 - 2493,1283 = 99106,87 Pa
tuleb vesiniku mahu viimiseks normaaltingimustele kasutada järgmist seost:
V0 =
= = 8,547 cm3
Leian magneesiumi tüki massi ruumalade kaudu:
m(Mg) =
= 9,27 mg
Arvutan katse süstemaatilise vea, lähtudes Mg tüki tegelikust massist (8,9g) ja katsel saadud massist (mMg):
Δ = mMg – 8,9 = 9,27 – 8,9 = 0,37 (g)
ja suhtelise vea:
= 4,16 %
Kokkuvõte
Katsel leitud magneesiumi tüki mass erines tegelikust massist. Põhjuseks võivad olla ebatäpsed mõõtmised, liigsed ümardamised arvutamisel või mitte piisavalt täpselt mõõdetud veetasemed bürettides.