Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine (0)

Eksperimentaalne töö 1

Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine

Töö ülesanne ja eesmärk

Gaaside saamine laboratooriumis, seosed gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ja
rõhu vahel, gaasiliste ainete molaarmassi leidmine.

Sissejuhatus

Kasutatud valemid:
Δ=M(CO2)-44,0 g/mol
Mgaas=Dõhk*29

Kasutatud mõõteseadmed , töövahendid ja kemikaalid .

CO2balloon, 300 ml korgiga varustatud seisukolb, tehniline kaal, 250 ml mõõtesilinder, termoeeter, baromeeter .

Kasutatud uurimis - ja analüüsimeetodid ning metoodikad.

Kaalusin tehnilisel kaalul korgiga varustatud ~300 ml kuiva kolbi. Kolvi kaelale tegin viltpliiatsiga väikse märke korgi alumise serva kohale. Juhtisin balloonist 7...8 minuti vältel kolbi süsinikdioksiidi. Jälgisin, et vooliku ots ulatuks peaaegu kolvi põhjani, aga ei oleks tihedalt vastu põhja. Pärast süsisnikdioksiidi kogumist 7...8 minuti vältel eemaldasin kummivooliku, millega baloonist süsinikdioksiidi kolbi juhtisin, kolvist ning sulgesin kolbi korgiga ja kaalusin uuesti. Juhtisin kolbi 1...2 minuti vältel täiendavalt süsinikdioksiidi, sulgesin kolvi korgiga ning kaalusin veelkord . Kolvi täitmist jätkasin konstantse massi (mass m2) saavutamiseni. Kolvi mahu (seega ka temas sisalduvagaasi mahu) määramiseks täitsin kolvi märgini toatemperatuuril oleva veega ja vee mahu mõõtsin mõõtesilindri abil. Fikseerisin katse sooritamise momendil termomeetri ja baromeetri abil õhutemperatuuri ja õhurõhu laboris

Katseandmed .

Õhutemperatuur to=22,0o =295o
Õhurõhk p=103300 Pa = 774,8 mm Hg
Mass m1 (kolb + kork + õhk kolvis) m1=124,55 g
Mass m2 (kolb + kork + CO2 kolvis) m2=125,71 g
Kolvi maht (õhu maht, CO2 maht) V=331 ml = 0,331 l

Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs.

Kolvi mahu arvutamine- valasin kolbi eelnevalt märgitud kriipsuni kraanivett ning valasin selle seejärel kolvist 250 ml mõõtesilindrisse. Vee koguse mõõtmised teostasin kahes jaos, kuna vett oli kolvis rohkem kui 250 ml.
Leida õhu mass kolvis.
mõhk = ρ˚*V0
mõhk=0,331dm3*1,29g/dm3=0,43 g
Arvutada kolvi ning korgi mass (m2) vahest :
m3=m1-mõhk
m3=124,55g-0,43g = 124,12 g
Arvutada CO2 mass vahest:
m(CO2)= m2-m3
m(CO2)= 124,71g – 124,12g = 0,59g
Leitud süsinikdioksiidi ning õhu massidest m(CO2) ja mõhk arvutada süsinikdioksiidi suhteline tihedus (D) õhu suhtes:
Arvutada süsinikdioksiidi suhtelise tiheduse kaudu süsinikdioksiidi molaarmass M(CO2).
Mgaas=Dõhk*29
M(CO2)=1,37*29g/mol=39,73 g/mol
Arvutada katse süstemaatiline viga, lähtudes CO2 tegelikust molaarmassist 44,0 g/mol ja katseliselt määratud molaarmassist.
Δ=M(CO2)-44,0 g/mol
Δ=|39,73 – 44,0|=4,27
Arvutada katse suhteline viga.

Kokkuvõte või järeldused.

Katse ja arvutuste tulemusena sain süsinikdioksiidi molaarmassiks 39,73 g/mol. Tegelik molaarmass on aga 44,0 g/mol. Katsel esineb süstemaatiline viga 9,70% - minu katses esinev süstemaatiline viga on küll veidi suur, kuid, siiski läheb veel arvesse. Selle tekkeks võib olla põhjuseid mitmeid:

CO2 kadusid on võimalik vähendada korki peale pannes, ent mitte täielikult kaotada.

Korgi hermeetilisus pole kindel.

Kolvist pole võimalik kogu õhku välja saada.

Kasutatud kirjanduse loetelu .

Praktikumi juhend.

Leida süsinikdioksiidi molaarmass, kasutades ka muid lahenduskäike:

Moolide arvu kaudu.
V0 = 0,331 dm3
Vm=22,4 mol/dm3
m(CO2)=0,59 g

Kasutades Clapeyroni võrrandit.