Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine (0)

TTÜ keemiainstituut
Anorgaanilise keemia õppetool
YKI3030 Keemia ja materjaliõpetus
Laboratoorne
Töö pealkiri:
töö nr. 4
Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine
Õpperühm:
Töö teostaja :
Õppejõud:
Töö teostatud:
Protokoll esitatud:
Protokoll
arvestatud:
Kippi aparaat   on gaaside saamise seade, milles tahke aine reageerib vedelikuga. Kippi aparaat koosneb neljast osast: reservuaariga reageerimisanum, pika toruga  lehter , kraaniga gaasiärajuhtimistoru ja vedeliku, tavaliselt happe aurude püüdmisseadis. Kõige sagedamini kasutatakse Kippi aparaati CO2 saamiseks CaCO3 soolhappe toimel.
Katses ei kasutatud.
Viide : https://et.wikipedia.org/wiki/Kippi_aparaat
Joonise allikas: YKI0020 Laboratoorne töö nr.1 Ideaalgaaside seadused.
Töö eesmärk
Balloonist saadud CO2 molaarmassi määramine.
Töövahendid
CO2 balloon
Korgiga varustatud seisukolb
tehnilised kaalud ( KERN 440-33;d=0,01g)
mõõtesilinder (250 cm3)
termomeeter
barometer
Töökäik
Kaalusin tehnilistel kaaludel korgiga varustatud kuiv kolb (m1). Kolvi kaelale tegin viltpliiatsiga märge korgi alumise serva kohale. Juhtisin balloonist kolbi CO2 8,1 minuti jooksul. Vooliku ots ulatus peaaegu kolvi põhjani, aga ei olenud tihedalt vastu põhja. Sulgesin kolb kiiresti korgiga ja kaalusin(m2). Juhtisin kolbi 2 minuti jooksul täiendavalt CO2, sulgesin korgiga ning kaalusin veelkord . Kolvi mahu (seega ka temas sisalduva gaasi mahu) määramiseks täitsin kolb märgini toatemperatuuril oleva veega ja mõõtsin vee mahu 250 cm3 mõõtsilindri abil (V). Fikseerisin termomeetri ja baromeetri abil õhutemperatuur (t) ja õhurõhk(p) laboris.’
Katse arvutused
Katse tulemused:
m1 (Kolb+ kork +õhk)=149,04g
m2 (Kolb+kork+ CO2)= 149,16g
Kuna kogu vesi korraga mõõtsilindrisse ei mahunud, mõõtsin kolvis oleva vee maht kahes jaos ja tulemused liitsin.
V (õhu maht ; CO2 maht)=250ml+64ml=314ml
to(temperatuur laboris)=20oC
p(Õhurõhk laboris)=99,63KPa
Kolvis oleva gaasi mahu normaaltingimustel arvutramine:
Kus
V0 on gaasi maht normaal - või standardtingimustel
P0 – normaal- või standardtingimustele vastav rõhk( 101325Pa )
T0 – normaal- ja standardtingimustele vastav temperatuur kelvinites (273 K)
P ja T – rõhk ja temperatuur, mille juures maht V on antud või mõõdetud.
Õhu tiheduse normaaltingimustel ja selle õhu massi määramine:
Õhu massi määramine:
Kolvi ning korgi massi arvutamine:
m3=m1 - mõhk
m3=149,04g – 0,3710943g=148,669g
CO2 massi arvutamine
CO2 suhtelise tiheduse (D) arvutamine:
CO2 molaarmassi arvutamine:
CO2 molaarmassi arvutamine Mendelejev – Clapeyroni võrrandi abil:
Kus R on gaasi constant
Katse veaarvutamine, lähtudes CO2 tegelikust molaarmassist 44,0 g/mol ja katseliselt määratud molaarmassist M(CO2).
Δ=38,23/mol-44g/mol=-5,77g/mol
Kokkuvõtte
Selle katse peamine eesmärk oli täidetud. M(CO2)= 38,23g/mol (Kuna saadud molaarmassid on sarnased, ma kasutan seda, mis oli saatud Mendelejev-Clapeyroni võrrandi abil) Veaks   oli -13,11%, mida saab selgitada sellega, vaatamata sellele, et tehnilised kaalud on väga täpsed, et viga tuli kaalumises. Isegi kergemgi õhuvoog kaalu juures võib tulemust mõjutada.