Üldine keemia praktikum 1 (0)

Töö ülesanne ja eesmärk Laboratoorse töö nr. 1 ülesanne seisnes lahuse valmistamisest tahkest ainest, millele järgnes samade ainete eraldamine segust, kasutades nende erinevat lahustuvust ning mille tulemusena on võimalik saavutada töö eesmärk, ehk naatriumkloriidi protsendilise sisalduse määramine liiva-soola segus. Sissejuhatus Lahus – Kahest või enamast komponendist koosnev homogeenne süsteem Lahusti   –  Mittevesilahuste   korral   aine,   mida   on   lahuses   rohkem   ja/või   mis   ei   muuda agregaatolekut. Vesilahuste korral on lahustiks alati vesi. Lahustuvus –  Aine omadus lahustuda mingis lahustis ja moodustada homogeenne lahus  – Lahustuvuse mõõduks on suurim puhta aine mass, mis võib lahustuda 100g lahustis teatud temperatuuril. Konsentratsioon – Lahustunud aine hulk kindlas lahuse või lahusti koguses Kasutatud töövahendid Keeduklaas,   klaaspulk,   lehter,   kooniline   kolb,   mõõtesilinder   (250cm³),   areomeeter   ja filterpaber. Kasutatud ained Naatriumkloriid (NaCl) segus liivaga, kuivatatud 105 °C juures konstantse kaaluni.


Uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodika Kasutusel   olnud   analüüsimeetodi   puhul   on   tegemist   kvantitatiivse   analüüsiga,   mille eesmärgiks on aine (NaCl) sisalduse koguseline määramine. Segusse, mis oli eelnevalt koonilisse kolbi (nr. 8) kaalutud, oli lisatud ~50 cm³ destileeritud vett ning seejärel klaaspulgaga segatud kuni lahuses olnud naatriumkloriidi lahustumiseni. Pärast   seda   filtreeriti  lahus  klaaslehtri  sisse  asetatud   paberfiltri   kaudu  keeduklaasi.  Sama protsessi oli korratud veel kaks korda, ehk lisatud koonilisse kolbi destileeritud vett ning valatud   filtri   kaudu   keeduklaasi.   Seejärel   kallati   filtreeritud   lahus   keeduklaasist mõõtsilindrisse  ning misjärel  täideti  see destileeritud  veega  250 cm³-ni. Selleks, et lahus oleks   mõõtsilindris   korralikult   ära   segatud,   valati   lahus   uuesti   keeduklaasi   ja   tagasi mõõtsilindrisse. Areomeetriga mõõdeti lahuse tihedus. Katseandmed   (mõõdetud) = 1,024g/cm³g/cm³ msegu = 10g Vlahus = 250cm3 Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Leida tuli NaCl-i protsendiline sisaldus lahuses, kasutades lineaarset interpoleerimist.  Andmed: 1 (mõõdetust väiksem tihedus) = 1,0233g/cm 3 2 (mõõdetust suurem tihedus) = 1,0269g/cmg/cm 3 C% = otsitav massiprotsent C%1 = massiprotsent mis vastab tihedusele 1 = 3,50%


C%2 = massiprotsent mis vastab tihedusele 2 = 4g/cm³,00% C% = 3,5 +  4g/cm³−3,5 1,0269g/cm−1,0233   (1,024g/cm³ – 1,0233) = 3,6% Arvutada   mõõtmistulemuste   (lahuse   ruumala   ja   tiheduse)   alusel   lahuses   oleva naatriumkloriidi mass. maine = Vlahus * lahus *  C % 100 % =  250cm3 * 1,024g/cm³g/cm3 *   3,6 % 100 %  = 256 * 0,036 = 9g/cm,216g Arvutada naatriumkloriidi protsendiline sisaldus liiva ja soola segus. CNaCl%,segu =  9g/cm,216g / 10g * 100% ≈ 9g/cm2,2% Arvutada   naatriumkloriidi   sisaldus   lahuses   järgmistes   kontsentratsiooni väljendusviisides: molaarsus, molaalsus, moolimurd ja normaalsus. Molaarsus: Kontsentratsioon = c Molaarmass NaCl = MNaCl = 58,5g/mol Ainehulk  n NaCl =  m NaCl  / MNaCl = 9g/cm,216g / 58,5g/mol = 0,157mol c M =  n NaCl  / Vlahus = 0,157mol / 250cm 3 = 0,157 / 0,25dm3 = 0,628mol/dm3  Molaalsus: Cm =  n NaCl /  m lahusti Cm = 1000 *  m NaCl / MNaCl * (Vlahus * lahus –  m NaCl) Cm = 1000 * 9g/cm,216g / 58,5g/mol * (250cm3 * 1,024g/cm³g/cm3 – 9g/cm,216g) = 0,638mol/kg


Moolimurd: Cx =  n NaCl / ( n lahusti +  n NaCl) Mlahusti = M(H2O) = 18g/mol Cx =  n NaCl / ((Vlahus * lahus -  m NaCl) / Mlahusti) +  n NaCl) Cx = 0,157 / (((250cm3 * 1,024g/cm³g/cm3 - 9g/cm,216g) / 18g/mol) + 0,157mol) = = 0,157 / (0,157 + 13,71) = 0.0113 Normaalsus: CN =  e NaCl / Vlahus e NaCl =  m NaCl / ENaCl ENaCl = MNaCl = 58,5g/ekv CN = 9g/cm,216g / (0,25dm3 * 58,5g/ekv) = 0,63ekv/dm3 Katse absoluutne ja suhteline viga Absoluutne:                                                 Suhteline:  Kooniline kolb nr. 8 tegelik  m NaCl = 85% = 8,5g Ea = 9g/cm,216g – 8,5g = 0,716g                                 Es =  9g/cm,216 g−8,5 g 8,5 g  * 100% = 8,4g/cm³2%


Kokkuvõte Töö käigus sai valmistatud tahketest ainetest (naatriumkloriid ja liiv) lahus, eraldatud segust liiva, kasutades ära ainete eri lahustuvuse ning määratud NaCl protsendilise sisalduse segus. Peamiseks vea tekke põhjuseks võib pidada areomeetriga valesti mõõdetud lahuse tihedust. Juhul kui oleks võetud mõõtetulemuseks ühe joone võrra väiksema tulemuse, ehk 1,024g/cm³g/cm3 asemel 1,022g/cm3 ning kohandatud muud vajalikud väärtused (nt. lineaarse interpoleerimise puhul), siis oleks NaCl-i mass olnud 9g/cm,216g asemel 8,4g/cm³3g, mille puhul absoluutne viga oleks 0,07g ning suhteline 0,82%.