Ãvelsesvejledninger til laboratoriekursus i kemi C - KVUC
Ãvelsesvejledninger til laboratoriekursus i kemi C - KVUC
Ãvelsesvejledninger til laboratoriekursus i kemi C - KVUC
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Øvelsesvejledninger <strong>til</strong><br />
<strong>laboratoriekursus</strong> i <strong>kemi</strong> C<br />
Københavns VUC<br />
Marts 2013
Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2013<br />
Københavns VUC<br />
Vognmagergade 8, 1120 København K<br />
15. – 17. marts 2013<br />
Indholdsfortegnelse<br />
Side 2<br />
Side 3<br />
Side 4<br />
Side 5<br />
Velkommen <strong>til</strong> <strong>laboratoriekursus</strong> i <strong>kemi</strong> C på <strong>KVUC</strong><br />
Sikkerhed i laboratoriet<br />
Rapport- og journalskrivning<br />
Oversigt over det mest almindelige laboratorieudstyr<br />
Øvelsesvejledninger<br />
Side 6 1. Frems<strong>til</strong>ling af nogle tungtopløselige salte (Journal)<br />
Side 10 2. Stoffers blandbarhed (Rapport)<br />
Side 13 3. Ophedning af natriumhydrogencarbonat (Rapport)<br />
Side 16 4. Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand (Rapport)<br />
Side 18 5. Heptans reaktion med brom (Rapport)<br />
Side 21 6. Fedt i chips/eller andre fedtholdige fødevarer (Journal)<br />
Side 24 7. Molarmasse for lightergas (Rapport)<br />
Side 27 8. Indholdet af eddikesyre i husholdningseddike (Rapport)<br />
Side 29 9. Spændingsrækken (Journal)<br />
Side 33 10. Dannelse af ioner ved oxidation af magnesium (Journal)<br />
1
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Velkommen <strong>til</strong> <strong>laboratoriekursus</strong> i <strong>kemi</strong> C på <strong>KVUC</strong><br />
Kurset foregår i <strong>kemi</strong>lokalerne og laboratoriet på 3. sal.<br />
Vi mødes fredag d. 15. marts kl.17.30 på 3. sal, hvor I vil blive krydset af og opdelt i hold.<br />
Der er undervisning fredag frem <strong>til</strong> kl. 20.30 og lørdag/søndag fra kl. 9.00 <strong>til</strong> 16.00.<br />
Du skal på kurset medbringe denne vejledning, din lærebog, lommeregner, papir og<br />
blyant. Et digitalkamera/kameratelefon er godt <strong>til</strong> at tage billeder af forsøgsops<strong>til</strong>linger og<br />
resultater.<br />
Det er også en god idé at tage mad og drikke med, da skolens kantine har ikke åbent i<br />
weekenden. Der ligger dog kiosker og caféer i nærheden. Lørdag og søndag bliver vi ”låst<br />
inde” på skolen, og man kan, hvis man går ud, kun komme ind igen hvis man ringer <strong>til</strong> en<br />
pedel. Så husk mobiltelefon, hvis du går ud.<br />
Inden laboratoriekurset skal du have forberedt dig ved at have læst og sat dig ind i denne<br />
vejledning og det <strong>til</strong>hørende lærebogsstof.<br />
Kurset skal følges i fuldt omfang for at få bevis for gennemførelse. Du skal sammen med<br />
dine medkursister udføre 10 øvelser. Over disse eksperimenter skal der skrives 6 rapporter<br />
og 4 journaler. Rapporter og journaler skal kommenteres af kursets lærer, for at du kan få<br />
godkendt laboratoriekurset. Husk på at øvelserne indgår i eksamensspørgsmålene.<br />
En gentagelse: Kurset skal følges i fuldt omfang! Det betyder f.eks., at I ikke<br />
blot kan komme kl. 10 lørdag, og tro, at det er i orden!<br />
Aflevering af rapporter og journaler sker ved at sende dem <strong>til</strong> skolen og mærke kuverten<br />
”Laboratoriekursus i <strong>kemi</strong> C” eller blot aflevere dem på HF-kontoret på 3. sal.<br />
Rapporter og journaler skal være afleveret senest tirsdag d. 2. april kl. 12.00.<br />
Vel mødt på kurset<br />
2
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Sikkerhed i laboratoriet<br />
I laboratoriet gælder et særligt regelsæt: Alle bevægelser - inklusive gang - foregår i<br />
rimeligt sikkert og roligt tempo. Af hensyn <strong>til</strong> giftige eller brandbare <strong>kemi</strong>kalier er rygning,<br />
spisning og drikning forbudt. Indtagelse af kaffe eller lignende foregår udenfor<br />
laboratoriet, og det er forbudt at drikke af laboratorieudstyr, som for eksempel bægerglas.<br />
Af sikkerhedsmæssige grunde skal der bæres kittel og sikkerhedsbriller under alle<br />
eksperimenter.<br />
Kemieksperimenter kan være risikable. Det kræver omtanke at omgås <strong>kemi</strong>kalier og<br />
apparatur. Desuden skal du være opmærksom på, at læreren anviser at nogle af de<br />
anvendte <strong>kemi</strong>kalier skal opsamles i affaldsdunke. Efter eksperimenterne skal der ryddes<br />
op. Glasvarer vaskes af og sættes i opvaskemaskine.<br />
Uheld<br />
I <strong>til</strong>fælde af uheld: Bevar roen og <strong>til</strong>kald hjælp (læreren)!<br />
Brand: Brug ikke vand - kvæl ilden. En prop i en brændende kolbe slukker straks ilden. En<br />
lidt større brand på et bord eller på gulvet kvæles med et brandtæppe eller evt. med en<br />
kittel. Ild i en person kvæles ved at få personen <strong>til</strong> at lægge sig over ilden. Derefter<br />
dækkes personen med et brandtæppe. (Der er dog aldrig gået ild i personer her på<br />
stedet, og vi bruger så vidt muligt elkogeplader frem for bunsenbrændere).<br />
Brandslukkeren anvendes kun <strong>til</strong> større brande og aldrig på personer.<br />
Skoldninger og forbrændinger: Masser af koldt vand meget længe ind<strong>til</strong> anden<br />
førstehjælp. Husk at tage evt. tøj af ved skylningen.<br />
Kemikalier i øjnene: Masser af koldt vand meget længe ind<strong>til</strong> anden førstehjælp.<br />
Hudkontakt med farlige <strong>kemi</strong>kalier: Masser af koldt vand.<br />
Snitsår: Masser af koldt vand.<br />
Indtagelse af <strong>kemi</strong>kalier: Du skal aldrig putte <strong>kemi</strong>kalier i munden; men sker der uheld<br />
er førstehjælpen afhængig af, hvad der er indtaget. Det er vigtigt, at du ved, hvad du har<br />
fået i munden.<br />
3
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Rapport- og journalskrivning<br />
Ved eksperimenter i laboratoriet skal der føres en laboratoriejournal, der indeholder<br />
præcise notater om eksperimenternes forløb. Her skrives alle relevante oplysninger og<br />
observationer ned under eksperimentets udførelse. Det er bedre at tegne og notere for<br />
meget end for lidt. Måleresultater kan med fordel nedskrives i tabelform.<br />
Laboratoriejournalen er udgangspunktet for udfærdigelsen af journalen eller en egentlig<br />
rapport over eksperimentet.<br />
Rapporten skal udformes, således at den kan læses og forstås, som en selvstændig<br />
enhed.<br />
Rapporten skal opbygges efter nedenstående retningslinier.<br />
Journalen skrives på det journalark, der er vedlagt de eksperimenter, hvorover der skal<br />
skrives journal.<br />
Rapporten bør, alt efter hvilket eksperiment der er tale om, indeholde:<br />
1. Forside:<br />
med overskrift, navn og dato.<br />
2. Formål:<br />
Kortfattet formålsbeskrivelse.<br />
3. Teori:<br />
Kort gennemgang af de teoretiske forudsætninger for eksperimentet.<br />
Rapporten skal indeholde reaktionsskemaer for samtlige reaktioner i eksperimentet.<br />
4. Apparatur og <strong>kemi</strong>kalier:<br />
Liste over det anvendte apparatur og reagenser.<br />
5. Fremgangsmåde:<br />
Kort beskrivelse af eksperimentets udførelse samt eventuelt en skitse af ops<strong>til</strong>lingen.<br />
Punktet kan eventuelt også indeholde dele af teorigennemgangen.<br />
6. Resultater og beregninger:<br />
Skematisk ops<strong>til</strong>ling af registrerede eller målte størrelser (eksempelvis farver, farveskift,<br />
lugt og bundfald).<br />
Endvidere resultatberegninger. Husk altid at anvende enheder på alle talstørrelser. Gør<br />
evt. rede for anvendte formler.<br />
Eventuelle spørgsmål fra eksperimentvejledningen besvares.<br />
7. Fejlkilder:<br />
Her angives eventuelle årsager <strong>til</strong> afvigelser fra det forventede resultat i følge teorien.<br />
8. Konklusion:<br />
Konklusionen er en vurdering af eksperimentets resultater i forhold <strong>til</strong> formålsbeskrivelsen.<br />
4
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Oversigt over det mest almindelige laboratorieudstyr:<br />
5
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
1. Frems<strong>til</strong>ling af nogle tungtopløselige salte (journal)<br />
Formål:<br />
At frems<strong>til</strong>le nogle tungtopløselige salte ved fældningsreaktioner.<br />
At opskrive ion- og stofreaktionsskemaer for de udførte forsøg, samt navngive de dannede<br />
salte.<br />
Teori:<br />
Salte er blot et andet ord for ionforbindelser.<br />
Ionforbindelser består normalt af en positiv metalion og en negativ ikke-metalion, men der<br />
+ 2−<br />
−<br />
kan også indgå sammensatte ioner som f.eks. NH , SO , OH<br />
4 4<br />
.<br />
De positive og negative ioner <strong>til</strong>trækker hinanden og holdes sammen i et iongitter. Er<br />
ionforbindelsen tungtopløselig ses den som en uklarhed i opløsningen.<br />
De fleste salte er letopløselige i vand, men nogle er (mere eller mindre) tungtopløselige.<br />
På nedenstående skema kan man se hvilke ionforbindelser, der er letopløselige og hvilke<br />
der er tungtopløselige.<br />
L betyder letopløselig, T betyder tungtopløselig.<br />
+<br />
NH Na + K + Mg 2+ Zn 2+ Cu 2+ Fe 2+ Fe 3+ Ca 2+ Ba 2+ Pb 2+ Ag +<br />
4<br />
NO L L L L L L L L L L L L<br />
−<br />
3<br />
−<br />
Cl L L L L L L L L L L T T<br />
−<br />
Br L L L L L L L L L L T T<br />
−<br />
I L L L L L - L - L L T T<br />
2−<br />
SO L L L L L L L L T T T T<br />
4<br />
CO L L L T T - T - T T T T<br />
2−<br />
3<br />
−<br />
OH L L L T T T T T T T T T<br />
2−<br />
S L L L T T T T T T T T T<br />
3−<br />
PO L L L T T T T T T T T T<br />
4<br />
Apparatur og <strong>kemi</strong>kalier:<br />
Reagensglas, reagensglasstativ og følgende faste stoffer NaI , Na 3 PO 4 , CuSO 4 , K 2 SO 4 ,<br />
Ca(NO 3 ) 2 .<br />
Vandige opløsninger af AgNO 3 og Na 2 S.<br />
Demineraliseret vand på sprøjteflaske.<br />
Fremgangsmåde:<br />
Sikkerhedsforanstaltninger: Skyl grundigt med vand, hvis der kommer <strong>kemi</strong>kalier på huden<br />
eller i øjnene. Slut under alle omstændigheder af med at vaske hænder.<br />
6
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
CuSO 4 er sundhedsskadelig, Sølvnitraten AgNO 3 kan give (uskadelige) sorte pletter på hud<br />
og tøj.<br />
Der frems<strong>til</strong>les de 5 tungtopløselige salte, der er fremhævet med grå baggrund i skemaet.<br />
Når der er valgt et gråt felt er fremgangsmåden som følger:<br />
1) Se hvilke ioner, saltet skal indeholde.<br />
Den positive findes øverst i skemaet, den negative yderst <strong>til</strong> venstre.<br />
2) Vælg blandt de udleverede <strong>kemi</strong>kalier et stof (1), der indeholder den ønskede<br />
positive ion og et andet (2), der indeholder den ønskede negative ion.<br />
3) Opløs de to udgangsstoffer i lidt demineraliseret<br />
vand i hver sit reagensglas. Dette gøres ved at<br />
anbringe lidt stof i et reagensglas, og fylde ca. 1-<br />
1½ cm demineraliseret vand oveni. Derefter sættes<br />
fingeren for reagensglasset og der rystes <strong>til</strong> ALT stof<br />
er opløst. OBS: Hvis alt stof ikke kan opløses,<br />
<strong>til</strong>sættes lidt mere vand og der rystes.<br />
Hvis stoffet allerede ER i opløsning (fx AgNO 3 ),<br />
skal der dryppes blot ca. 1 mL af opløsningen oveni den anden opløsning.<br />
4) Hæld de to opløsninger sammen.<br />
5) Noter bundfaldets udseende og farve. Det kaldes et bundfald, lige så snart væsken<br />
bliver uigennemsigtig. Hvis reagensglasset fik lov at stå, ville det faste stof<br />
efterhånden falde <strong>til</strong> bunds.<br />
Når alle 5 salte er frems<strong>til</strong>let, opsamles opløsningerne i beholder <strong>til</strong> uorganisk affald og<br />
glassene renses med flaskerenser, skylles i demineraliseret vand og sættes med<br />
bunden opad i reagensglasstativet, så de kan dryppe af.<br />
7
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Til aflevering<br />
Journalark for Frems<strong>til</strong>ling af nogle tungtopløselige salte<br />
Formål:<br />
At frems<strong>til</strong>le nogle tungtopløselige salte ved fældningsreaktioner.<br />
At opskrive ion- og stofreaktionsskemaer for de udførte forsøg, samt navngive de dannede<br />
salte.<br />
Teori:<br />
• Hvad er forskellen på simple ioner og sammensatte ioner?<br />
• Hvad forstår man ved en formelenhed?<br />
• Eksempel: En ionforbindelse bestående af magnesiumioner og chloridioner placeres i<br />
et iongitter. Hvordan vil formelenheden for denne ionforbindelse se ud?<br />
Databehandling:<br />
2) Hvad kan du ud fra skemaet slutte om opløseligheden af<br />
a) Natrium og kalium ionforbindelser:<br />
b) Nitrater:<br />
c) Phosfater:<br />
8
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
c) Ionforbindelser med med Cl - , Br - , I - :<br />
Pos.<br />
ion<br />
Opløsning<br />
1<br />
Neg.<br />
ion<br />
Opløsning<br />
2<br />
Ionreaktionsskema<br />
Stofreaktionsskema<br />
Farve, formel<br />
og navn på<br />
bundfaldet<br />
Ca 2+ Ca(NO 3 ) 2 PO 4<br />
3-<br />
Na 3 PO 4<br />
3 Ca 2+ (aq) + 2 PO 4 3- (aq)<br />
Ca 3 (PO 4 ) 2 (s)<br />
3 Ca(NO 3 ) 2 (aq) + 2 Na 3 PO 4 (aq) <br />
Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 6 NaNO 3 (aq)<br />
<br />
9
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
2. Stoffers blandbarhed (rapport)<br />
Formål: Der undersøges nogle stoffers opløselighed i vand, ethanol og heptan og på den<br />
baggrund vurderes, hvilken af følgende det enkelte stof er:<br />
- En ionforbindelse<br />
- En polær molekylforbindelse<br />
- En upolær molekylforbindelse.<br />
Desuden vil vi prøve at finde ud af, om det er muligt at uddrage en generel sammenhæng<br />
mellem stoftype og opløselighed på baggrund af forsøgsresultaterne. At bestemme om et<br />
stof består af ioner og er et salt, eller om det består af molekyler ud fra dets opløselighed i<br />
polære/upolære opløsningsmidler.<br />
Teori: Metalioner og ikke-metalioner danner ionforbindelser, mens ikke-metalatomer<br />
indbyrdes danner molekylforbindelser. Nogle molekylforbindelser er polære, mens andre<br />
er upolære. Dette afhænger af atomernes elektronegativitet. Se eventuelt en tabel for<br />
elektronegativitet i din lærebog.<br />
Apparatur:<br />
• Reagensglas + stativ<br />
• 4 engangspipetter<br />
• Spatel<br />
Kemikalier:<br />
Opløsningsmidler:<br />
• Vand<br />
• Heptan<br />
• Ethanol<br />
Stoffer:<br />
• NaCl natriumchlorid<br />
• CuCl 2·2H 2 O kobber(II)chlorid dihydrat<br />
• Sucrose – alm. husholdningssukker<br />
• Glycerin<br />
• Olivenolie/vegetabilsk olie<br />
• I 2 diiod<br />
10
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Fremgangsmåde:<br />
Stofferne blandes i hver sit reagensglas efter nedenstående skema. Væsker <strong>til</strong>føres med<br />
en pipette, (ca. 10 dråber). De faste stoffer <strong>til</strong>sættes med en spatel. Kom ikke for<br />
meget stof i reagensglasset. Kun få korn af de faste stoffer.<br />
Sæt fingeren for reagensglasset og ryst grundigt.<br />
Noter i skemaet om stofferne blander sig med hinanden eller ej.<br />
Det er hensigtsmæssigt kun at arbejde med et opløsningsmiddel af gangen.<br />
Bortskaffelse af affald:<br />
Væskerne med heptan/ethanol og diiod suges op og kommes i et bægerglas <strong>til</strong> organisk<br />
affald. Resten smides ud i vasken, reagensglassene vaskes af og s<strong>til</strong>les med bunden i<br />
vejret i stativet.<br />
Resultater:<br />
Stoffets navn<br />
Kemisk<br />
formel<br />
Opløses i<br />
vand<br />
Opløses i<br />
ethanol<br />
Opløses i<br />
heptan<br />
Er der tale om<br />
1) Ionforbindelse<br />
2) Molekyler<br />
- upolære<br />
- polære<br />
Natriumhlorid<br />
NaCl<br />
kobber(II)chlorid<br />
dihydrat<br />
CuCl 2·2H 2 O<br />
Diiod I 2<br />
Sucrose C 12 H 22 O 11<br />
Glycerin C 3 H 8 O 3<br />
Olivenolie<br />
triglycerid<br />
stort organisk<br />
molekyle<br />
11
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Rapporten<br />
Teori:<br />
Forklar kort begreberne: elektronegativitet, de tre bindingstyper (ren kovalent binding,<br />
polær kovalent binding og ionbinding), polære og upolære molekyler, densitet og<br />
faseadskillelse.<br />
Giv eksempler på elektronegative atomer og ionforbindelser.<br />
Resultater:<br />
I denne del af rapporten indsættes det udfyldte skema. Skemaet kommenteres under<br />
databehandling.<br />
Databehandling:<br />
1. Beskriv iagttagelserne (benyt tabellen) og forklar resultaterne.<br />
2. Prøv at formulere nogle generelle blandbarheds-/opløselighedsprincipper for<br />
• polære stoffer med ionforbindelser og andre polære forbindelser<br />
• upolære molekyler med ionforbindelser og andre polære forbindelser<br />
• upolære molekyler med andre upolære forbindelser<br />
12
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
3. Ophedning af natriumhydrogencarbonat (rapport)<br />
Formål:<br />
At finde reaktionen for ophedning af natriumhydrogencarbonat ved hjælp af <strong>kemi</strong>sk<br />
mængdeberegning.<br />
Teori:<br />
Natron (”tvekulsurt natron”) hvis <strong>kemi</strong>ske navn er natriumhydrogencarbonat, anvendes i<br />
husholdningen som hævemiddel. Stoffet kan fungere som hævemiddel, fordi det afgiver<br />
gasser ved ophedning. Ophedningen bevirker en <strong>kemi</strong>sk omdannelse af stoffet. Formlen er<br />
NaHCO 3 . Det er et salt, der består af ionerne Na + og HCO 3 - . Man kan påvise, at der<br />
dannes carbondioxid (CO 2 ) ved ophedningen af natriumhydrogencarbonat. Der dannes<br />
nemlig bundfald, når man leder de dannede gasser gennem kalkvand.<br />
Efter ophedningen af natriumhydrogencarbonat ligger der et hvidt stof <strong>til</strong>bage. Det er<br />
naturligvis en natriumforbindelse, og det kunne være Na 2 O, NaOH eller Na 2 CO 3 . I så fald<br />
skulle reaktionen forløbe efter et af følgende tre reaktionsskemaer:<br />
1) NaHCO 3 (s) → Na 2 O (s) + H 2 O (g) + CO 2 (g)<br />
2) NaHCO 3 (s) → NaOH (s) + CO 2 (g)<br />
3) NaHCO 3 (s) → Na 2 CO 3 (s) + H 2 O (g) + CO 2 (g)<br />
Reaktionsskemaerne er ikke afstemt. (Skriv kun afstemte reaktionsskemaer i rapporten.)<br />
Øvelsens formål er at finde ud af hvilke af de tre reaktionsskemaer, der er det rigtige. Det<br />
sker ved at ophede en afvejet portion natriumhydrogencarbonat, hvorefter man måler<br />
massen af det faste reaktionsprodukt. Forsøgsresultatet sammenlignes med beregninger<br />
på grundlag af hvert af de tre reaktionsskemaer.<br />
Apparatur: Digel med låg. Digeltrekant. Trefod. Bunsenbrænder. Vægt.<br />
Kemikalier: Natriumhydrogencarbonat<br />
Fremgangsmåde:<br />
Rens diglen om nødvendigt. Anbring digel med låg i en digeltrekant og ophed den, ind<strong>til</strong><br />
den er rødglødende i bunden. Sluk for bunsenbrænderen og lad diglen stå <strong>til</strong> afkøling.<br />
Diglen skal være helt kold inden man begynder selve forsøget. Benyt ventetiden <strong>til</strong> at<br />
afstemme reaktionsskemaerne.<br />
Nuls<strong>til</strong> vægten og aflæs massen af digel og låg. Fyld diglen ca. kvart op med<br />
natriumhydrogencarbonat og aflæs den nøjagtige masse af digel, låg og<br />
natriumhydrogencarbonat. Anbring måleresultaterne i skema.<br />
13
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Masse af digel<br />
og låg<br />
Masse af digel, låg og<br />
NaHCO 3<br />
Masse af NaHCO 3 før<br />
ophedning<br />
Masse efter<br />
ophedning<br />
Ophed diglen med låg i ca. 5 minutter. Den skal være rødglødende i bunden. I ventetiden<br />
kan man påbegynde beregningerne (se efterbehandling).<br />
Når ophedningen er færdig, skal diglen afkøle noget, hvorefter den vejes med låg og<br />
indhold.<br />
Rapporten<br />
Skemaerne nedenfor kan benyttes <strong>til</strong> at løse spørgsmålene fra databehandlingen.<br />
Reaktionskema 1:<br />
M (g/mol)<br />
m (g)<br />
n (mol)<br />
Reaktionskema 2:<br />
M (g/mol)<br />
m (g)<br />
n (mol)<br />
Reaktionsskema 3:<br />
M (g/mol)<br />
m (g)<br />
n (mol)<br />
NaHCO 3 (s) → Na 2 O(s) + H 2 O (g) + CO 2 (g) (ikke afstemt)<br />
NaHCO 3 (s) → NaOH(s) + CO 2 (g) (ikke afstemt)<br />
NaHCO 3 (s) → Na 2 CO 3 (s) + H 2 O (g) + CO 2 (g) (ikke afstemt)<br />
14
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Skema <strong>til</strong> de beregnede resultater:<br />
Massen af<br />
NaHCO 3<br />
Massen af fast<br />
reaktionsprodukt<br />
Beregnet masse af<br />
Na 2 O NaOH Na 2 CO 3<br />
Databehandling:<br />
1) Afstem de tre reaktionsskemaer.<br />
2) Beregn stofmængden af natriumhydrogencarbonat og beregn derefter hvor stor<br />
massen af reaktionsprodukterne bliver ifølge reaktionsskema 1, 2 og 3.<br />
Beregningsgangen skal udføres ved at indsætte molarmassen (M), massen (m) og<br />
stofmængden (n) i reaktionsskemaerne (1, 2 og 3) vist på rapporthjælpearket. Beregn<br />
efter formlen: n = m/M.<br />
3) Anvend vejeresultaterne fra forsøget <strong>til</strong> at beregne massen af det faste<br />
reaktionsprodukt, der ligger <strong>til</strong>bage i diglen og bestem derefter hvilket reaktionsskema,<br />
der er det rigtige. Anvend evt. skema fra rapporthjælpearket <strong>til</strong> at danne dig et overblik<br />
over resultaterne (Se ”Skema <strong>til</strong> de beregnede resultater”).<br />
4) Hvor præcis blev resultatet af forsøget? Beregn evt. fejlprocent.<br />
Fejlprocent beregnes således: Forskellen mellem det opnåede og det forventede<br />
resultat divideres med det forventede og ganges med 100%.<br />
5) Hvis det ikke var præcist, hvad var da mulige fejlkilder?<br />
15
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
4. Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand (rapport)<br />
Formål<br />
At bestemme indholdet af natriumchlorid, NaCl, i en prøve af havvand ved hjælp af Mohrs<br />
chloridtitrering.<br />
Teori<br />
Koncentrationen af chloridioner, Cl¯ , kan bestemmes ved titrering med en opløsning af<br />
sølvnitrat. Som indikator benyttes kaliumchromat, K 2 CrO 4 . Sølvionerne vil først fælde ud<br />
med chloridionerne, og danne et hvidt bundfald af tungt opløseligt sølvchlorid, AgCl :<br />
Ag + (aq) + Cl¯ (aq) → AgCl (s)<br />
Når alle chloridionerne er fældet ud, vil yderligere <strong>til</strong>sætning af sølvnitrat give et rødt bundfald<br />
af sølvchromat, Ag 2 CrO 4 :<br />
2 Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) → Ag 2 CrO 4 (s)<br />
En svag blivende rødfarvning viser således, at alle chloridionerne er fældet ud og man er<br />
nået <strong>til</strong> ækvivalenspunktet.<br />
Under antagelse af, at alle chloridionerne stammer fra natriumchlorid i havvandet, kan<br />
”saltindholdet” i havvand beregnes.<br />
Apparatur<br />
100mL målekolbe med prop, 10mL og 20mL fuldpipetter med sugebold, burette i stativ,<br />
magnet + magnetomrører, magnetfiskepind og 100mL konisk kolbe med vid hals.<br />
Kemikalier<br />
Sølvnitratopløsning 0,100M AgNO 3 , kaliumchromatopløsning 0,1M K 2 CrO 4 . Vandprøve.<br />
Eksperimentelt<br />
Overfør 10,0mL havvand med pipette <strong>til</strong> en 100mL målekolbe og fyld op med demineraliseret<br />
vand <strong>til</strong> mærket, hvorved havvandet fortyndes 10 gange. Sæt prop på og omryst<br />
kolben. Udtag derefter 20,0mL fortyndet havvand og overfør det <strong>til</strong> en 100mL konisk kolbe.<br />
Tilsæt derefter ca. 5 dråber 0,1M kaliumchromat. Kolben <strong>til</strong>føres en magnet og s<strong>til</strong>les på<br />
en magnetomrører. Sæt ikke kolben under buretten før buretten er nuls<strong>til</strong>let !<br />
Vær nu meget forsigtig da sølvnitrat kan give sorte pletter på huden og chromforbindelser<br />
er kræftfremkaldende. En burette fyldes med 0,100M sølvnitrat og nuls<strong>til</strong>les. Den<br />
fortyndede opløsning af havvand titreres med sølvnitratopløsningen. Titreringen afbrydes<br />
og buretten aflæses, når én dråbe fremkalder en svag blivende rødfarvning. Der udtages<br />
en ny portion (20,0mL) af det fortyndede havvand og titreringen gentages.<br />
Oprydning: pipetterne skylles igennem med demineraliseret vand fra sprøjteflaske og<br />
sættes på plads med spidsen opad i stativet. Overskydende sølvnitrat og indholdet af<br />
kolben med det titrerede havvand fyldes i beholder <strong>til</strong> uorganisk affald med tungmetaller.<br />
16
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Volumen af 0,100 M AgNO 3 [Cl - ] i fortyndet havvand [Cl - ] i havvand<br />
i<br />
masse%<br />
(NaCl)<br />
Efterbehandling<br />
1. Beregn stofmængden, n, af sølvnitrat i det <strong>til</strong>satte volumen 0,100M AgNO 3 .<br />
2. Hvor stor er stofmængden, n, af chloridioner i 20,0mL fortyndet havvand?<br />
3. Beregn den aktuelle koncentration af chloridioner i fortyndet havvand.<br />
4. Hvad er den aktuelle koncentration i havvandet?<br />
5. Antag at chloridionerne udelukkende stammer fra natriumchlorid, og beregn massen<br />
af natriumchlorid i 1L havvand.<br />
6. Densiteten af havvand sættes <strong>til</strong> 1 g/mL. Beregn indholdet af natriumchlorid i havvand<br />
udtrykt i masseprocent.<br />
7. Sammenlign resultatet med følgende referenceværdier og kommentér:<br />
Nordsøen: 3,5%<br />
Kattegat: 2,0%<br />
Øresund: 1,5%<br />
Bælterne: 1,5%<br />
Vestlige Østersø: 0,8%<br />
Søer på øerne: 0,005%<br />
17
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
5. Heptans reaktion med brom (rapport)<br />
Formål: Formålet med forsøget er at vise, at heptan under visse betingelser kan reagere<br />
med brom og at identificere et af reaktionsprodukterne.<br />
Teori: Heptan C 7 H 16 er en alkan. Alkaner er normalt meget vanskelige at få <strong>til</strong> at reagere.<br />
Det kan dog lade sig gøre hvis man hjælper lidt på vej. Den første substitutionsreaktion<br />
hvor vi udskifter hydrogen, H, med brom, Br, i heptanen sættes i gang vha. stærkt lys.<br />
Dette kaldes en foto<strong>kemi</strong>sk substitutionsreaktion. Reaktionen kan skrives sådan:<br />
(1)<br />
Sideproduktet hydrogenbromid,HBr, er en stærk syre som øjeblikkelig vil reagere med<br />
vand og danne oxoniumioner og bromidioner:<br />
(2)<br />
Oxoniumionen kan påvises vha. en pH-måling med universalindikatorpapir (eller pHstrips).<br />
Bromidionen påvises ved udfældning med sølvioner:<br />
(3)<br />
Som sidegevinst i dette forsøg kan man iagttage et tofasesystem af vand og heptan. Dette<br />
skyldes at vand er polært og heptan er upolært. De to stoffer kan derfor hverken blandes<br />
eller opløses i hinanden. Vi kan også observere en ekstrahering (udtrækning) af brom, Br 2 ,<br />
fra vandfasen <strong>til</strong> heptanfasen. Dette skyldes at dibrom er upolært. I begyndelsen af<br />
forsøget befinder dibrom sig i den polære vandfase men ”vandrer” over i den upolære<br />
heptanfase.<br />
Apparatur:<br />
- Små reagensglas i stativ<br />
- Propper<br />
- Spatel<br />
- Engangspipette<br />
- Alufolie<br />
- Kraftig lampe<br />
Kemikalier<br />
- Heptan<br />
- Br 2 (aq)<br />
- AgNO 3 (aq)<br />
- Universalindikatorpapir<br />
18
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Fremgangsmåde:<br />
a) I hvert af to små reagensglas, mærket 1 og 2, anbringes med pipette FØRST ca. 1<br />
cm Br 2 -opløsning og DEREFTER ca. 2 cm heptan. Glassene lukkes med en prop.<br />
Notér udseendet af henholdsvis heptanfasen og vandfasen.<br />
b) Reagensglassene rystes.<br />
Reagensglas 1 indpakkes i alufolie og placeres evt. et mørkt sted.<br />
Reagensglas 2 s<strong>til</strong>les foran en kraftig lampe. Ryst det let af og <strong>til</strong>.<br />
Notér farverne af de to faser i reagensglas 2 efter ca. 10 minutter. (Gå først<br />
derefter videre <strong>til</strong> næste punkt).<br />
c) De to faser fra reagensglas 2 adskilles ved at den øverste fase (heptanfasen) suges<br />
op med en engangspipette og overføres <strong>til</strong> et reagensglas – sæt prop på dette<br />
reagensglas. Vandfasen (underfasen) skal nu undersøges nærmere.<br />
Med en spatel tages et par dråber fra vandfasen, og de anbringes på et stykke<br />
universalindikatorpapir.<br />
Notér pH-værdien ud fra farven på universalindikatoren efter anbringelse af nogle<br />
dråber af vandfasen.<br />
d) Resten af vandfasen <strong>til</strong>sættes nogle få dråber AgNO 3 (aq).<br />
Notér hvad der sker med vandfasen ved <strong>til</strong>sætning af sølvnitrat, AgNO 3 .<br />
e) Reagensglas 1 tages frem i lyset.<br />
Notér farverne af de to faser i reagensglasset.<br />
Skema <strong>til</strong> observationer (noter) fra forsøget:<br />
Heptanfasens farve<br />
Vandfasens farve<br />
a)<br />
b)<br />
e)<br />
19
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
pH-værdien målt med universalindikator<br />
c)<br />
Udseendet af vandfasen efter <strong>til</strong>sat AgNO 3<br />
d)<br />
Rapporten<br />
Skemaet med observationer (noter) fra forsøget indsættes i rapporten under ’Resultater’.<br />
Databehandling<br />
1. Hvilken type reaktion kan der efter teorien ske mellem heptan og Br 2 ?<br />
2. På hvilket sted i forsøget blev det bekræftet, at heptan kan reagere med Br 2 ?<br />
3. Opskriv et muligt reaktionskema (med strukturformler) for reaktionen mellem<br />
heptan og Br 2 .<br />
4. Stemmer dette reaktionsskema med den observation, der blev gjort, da vandfasens<br />
pH blev bestemt med universalindikatorpapir?<br />
5. Hvilket stof blev påvist, da AgNO 3 -opløsning blev <strong>til</strong>sat <strong>til</strong> vandfasen.<br />
6. Kommenter forskellen mellem det reagensglas, der stod i lys og det reagensglas,<br />
der stod i mørke.<br />
20
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
6. Fedt i chips/eller andre fedtholdige fødevarer (rapport)<br />
Formål: Chips er lavet af kartoffelspåner og indeholder fedtstof (planteolie), stivelse og<br />
krydderier, herunder salt. Fedtindholdet bestemmes ved en adskillelse af stofferne. Det<br />
målte fedtindhold sammenlignes med varedeklarationen.<br />
Vi vil ekstrahere fedtstoffet med et velegnet opløsningsmiddel, pentan.<br />
Apparatur:<br />
Fælles:<br />
1 lille morter med pis<strong>til</strong>, vægt og vejebåde, vandbad (2-3 hold om et vandbad) og<br />
plastikskål <strong>til</strong> affald i stinkskab.<br />
Hvert hold:<br />
måleglas, 50 mL, 1 bægerglas 250 mL, konisk kolbe 100 mL, glastragt, glasuld, glasspatel.<br />
Kemikalier: Pentan og chips/småkager/nødder<br />
Fremgangsmåde: I STINKSKAB<br />
Ca. 12 - 13g chips knuses i morter med pis<strong>til</strong>.<br />
1) Afvej i vejebåd ca.10 g knust chips nøjagtigt, og overfør<br />
dem <strong>til</strong> et tørt bægerglas. Noter den præcise masse af chips i<br />
tabel 1.<br />
2) Vej EN REN konisk kolbe. Massen noteres i tabel 2.<br />
3) Hæld 50 mL pentan op i måleglasset i stinkskab. Alle de<br />
efterfølgende punkter foregår i stinkskabet!<br />
4) Hæld det afmålte pentan i bægerglasset med knuste chips,<br />
og omrør blandingen grundigt med en spatel.<br />
5) Filtrér blandingen gennem glasuld i tragt over i den koniske<br />
kolbe, idet så meget som muligt af ”chipsmassen” holdes<br />
<strong>til</strong>bage i bægerglasset. For at få alt pentan overført <strong>til</strong> kolben presses ”chipsmassen” med<br />
spatelen.<br />
6) Gentag ekstraktionen med 40 mL pentan, og filtrér også dette over i kolben. Resterne<br />
af chipsene anbringes i en skål i stinkskab.<br />
7) Anbring den koniske kolbe med opløsningen af fedt i pentan i vandbadet (ca. 100 °C)<br />
under udsuget. Giv evt. kolben en blyring på, så den ikke vælter i vandet. Opløsningen<br />
inddampes, ind<strong>til</strong> der kun er en tyktflydende olie <strong>til</strong>bage i bægerglasset.<br />
8) Kolben tørres omhyggeligt udvendigt og vejes. Massen noteres i tabel 2.<br />
Bortskaffelse:<br />
Ingen stoffer kræver speciel opsamling i særlig beholder ved dette forsøg.<br />
21
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Til aflevering<br />
Journalark for 6. Fedt i chips/eller andre fedtholdige fødevarer<br />
Formål: Chips er lavet af kartoffelspåner og indeholder fedtstof (planteolie), stivelse og<br />
krydderier, herunder salt. Fedtindholdet bestemmes ved en adskillelse af stofferne. Det<br />
målte fedtindhold sammenlignes med varedeklarationen.<br />
Vi vil ekstrahere fedtstoffet med et velegnet opløsningsmiddel, pentan.<br />
Efterbehandling:<br />
1. Angiv hvor meget fedt, du fik ekstraheret i feltet ’masse af fedtstof’ i tabel 1.<br />
2. Resultatet sammenlignes med massen af chips, og masseprocenten udregnes og<br />
indskrives i feltet ’Beregnet masseprocent’ i tabel 3.<br />
3. Sammenlign med varedeklarationen ved at beregne afvigelsen mellem den beregnede<br />
masseprocent og den masseprocent, der er angivet på varedeklarationen:<br />
4. Foreslå mulige fejlkilder ved den anvendte metode:<br />
Tabel 1 Chips<br />
Navn på<br />
chips<br />
Fedtindhold pr.<br />
100 g<br />
Energiindhold pr.<br />
100 g<br />
Forventet masse<br />
af fedt<br />
i 10 g chips<br />
Masse af chips<br />
m(chip)<br />
Tabel 2 Bægerglas<br />
Masse af konisk kolbe Masse af kolbe og fedtstof Masse af fedtstof m(fedtstof)<br />
Tabel 3 Masseprocent<br />
Beregnet masseprocent Masseprocent ifølge varedeklarationen<br />
22
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Journal-hjælpeark <strong>til</strong><br />
6. Fedt i chips<br />
Tabel 1 Chips<br />
Navn på<br />
chips<br />
Fedtindhold pr.<br />
100 g<br />
Energiindhold pr.<br />
100 g<br />
Forventet masse<br />
af fedt<br />
i 10 g chips<br />
Masse af chips<br />
m(chip)<br />
Tabel 2 Bægerglas<br />
Masse af konisk kolbe Masse af kolbe og fedtstof Masse af fedtstof m(fedtstof)<br />
Tabel 3 Masseprocent<br />
Beregnet masseprocent Masseprocent ifølge varedeklarationen<br />
23
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
7. Molarmasse for lightergas. (Rapport)<br />
Formål:<br />
At bestemme hvilke(n) gas(ser) lightergas består af. Dette gøres ved at bestemme lightergassens<br />
molare masse og sammenligne den med molarmassen for nogle kendte brændbare gasser.<br />
Apparatur:<br />
250mL måleglas, stor balje næsten fyldt med vand, vægt, termometer, køkkenrulle og en<br />
engangslighter.<br />
Fremgangsmåde:<br />
Begynd med at veje lighteren med 0,01grams nøjagtighed og noter massen i skemaet på næste side.<br />
Fyld vand i baljen og mål vandets temperatur i °C. Temperaturen skal være tæt på<br />
stuetemperaturen. Noter også temperaturen i skemaet.<br />
Læg nu måleglasset helt ned i baljen så det fyldes med vand. Hvis det driller så hold evt. glassets<br />
åbne ende lidt opad. Når glasset er helt tømt for luft tager du fat i glassets bund og løfter den op af<br />
vandet. Løft kun så glassets kant stadig er 3-4cm under vandoverfladen.<br />
Nu holder du lighteren ind under måleglassets åbning og lader gassen strømme ud af lighteren og op<br />
i glasset. Se tegningen herunder. Pas på ikke at ”ramme ved siden af”. Når gassens volumen i<br />
glasset er nået <strong>til</strong> ca. 240mL stoppes og lighteren tages op. Nu bevæges måleglasset forsigtigt lidt<br />
op eller ned, sådan så vandoverfladerne inden i og uden for glasset flugter med hinanden. Aflæs<br />
volumen i mL (husk glasset/skalaen vender ”på hovedet”) og skriv det ind i skemaet på næste side.<br />
Tag måleglasset op og vend det ”rigtigt”. Anbring det i et stinkskab så lightergassen kan slippe ud<br />
uden at gøre skade. Tør lighteren meget grundigt. Ryst så meget vand som muligt ud af<br />
lighterhovedet, brug dernæst evt. en hårtørrer og vej den igen. Noter den nye masse i skemaet.<br />
Aflæs trykket i bar eller mbar på skolens barometer!<br />
Figur 1 viser<br />
(a) hvordan<br />
måleglasset skal<br />
holdes, mens der<br />
lukkes lightergas ud<br />
og<br />
(b) hvordan de to<br />
vandoverflader er<br />
ens, når volumen<br />
aflæses.<br />
24
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Skema <strong>til</strong> resultater:<br />
Masse af lighter<br />
Før tømning<br />
Efter tømning<br />
Masse af lightergassen<br />
Vægtforskellen<br />
g g g<br />
Vandets og gassens<br />
Temperatur<br />
Gassens<br />
Volumen V<br />
°C mL<br />
K<br />
L<br />
Efterbehandling:<br />
Gassens volumen V skal omregnes fra mL <strong>til</strong> liter – der er plads i skemaet <strong>til</strong> resultatet.<br />
Vandets temperatur omregnes <strong>til</strong> kelvingrader K.<br />
Kelvingrader = celsiusgrader + 273<br />
Massen af gassen m fås ved at trække de to vejeresultater fra hinanden. Værdien indsættes i<br />
skemaet.<br />
For at udregne stofmængden n for lightergassen i måleglasset skal vi bruge idealgasloven:<br />
(1) p * V = n * R * T<br />
n isoleres og beregnes<br />
n =<br />
P * V<br />
R * T<br />
p er trykket i bar eller kPa. Værdien aflæses på skolens barometer eller på www.dmi.dk.<br />
Lightergassen i måleglasset er mættet med vanddamp, dvs. at en del af trykket i måleglasset skyldes<br />
vanddamp. Mættede vanddampes tryk afhænger af temperaturen.<br />
Find trykket af vanddamp efter tabellen nedenfor:<br />
Temperatur / 0 C 20 21 22 23 24<br />
Tryk/bar 0,0234 0,0248 0,0264 0,0281 0,0298<br />
Tryk kPa 2,34 2,48 2,64 2,81 2,98<br />
Beregn lightergassens tryk P i måleglasset ved at trække vanddampens tryk fra det tryk, som er målt<br />
på barometeret. (Loven om partialtryk).<br />
R er gaskonstanten. Hvis trykket p regnes i bar er gaskonstanten: 0,08314 L*bar/(mol*K).<br />
25
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Nu kan lightergassens molarmasse beregnes ved først at bruge idealgasloven (1) <strong>til</strong> at finde<br />
stofmængden n.<br />
Lightergassens molarmasse M findes ud fra følgende formel:<br />
(2)<br />
m<br />
M =<br />
n<br />
Der er fem mulige stoffer som lightergas kan bestå af, nemlig alkanerne: methan, ethan, propan,<br />
butan eller pentan. Find deres <strong>kemi</strong>ske formler i din lærebog og beregn deres molarmasser.<br />
Sammenlign dit forsøgsresultat med disse værdier og afgør om lightergas er et af de nævnte stoffer.<br />
Det kan også være lightergas er en blanding af to stoffer. Noter hvad du har fundet frem <strong>til</strong><br />
lightergas består af.<br />
Formel<br />
Molarmasse<br />
Methan Ethan Propan Butan Pentan<br />
Kommenter resultatet.<br />
26
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
8. Indholdet af eddikesyre i husholdningseddike (rapport)<br />
Formål:<br />
At beregne indholdet af ren eddikesyre i husholdningseddike ved hjælp af syre/basetitrering.<br />
Teori:<br />
Husholdningseddike er en opløsning af eddikesyre i vand. Desuden indeholder<br />
husholdningseddike små mængder af andre stoffer (se på deklarationen). Formålet med<br />
forsøget er at bestemme indholdet af eddikesyre i husholdningseddike. Det sker ved<br />
titrering med en NaOH-opløsning. Titreringsreaktionens reaktionsskema:<br />
CH 3 COOH + OH - → CH 3 COO - + H 2 O<br />
Vi kan også skrive reaktionsskemaet med stofformler:<br />
CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O<br />
Inden titreringen fortyndes eddikesyren med en faktor 10. I forbindelse med fortyndingen<br />
måles densiteten af eddiken.<br />
Efter titreringen kan man beregne koncentrationen af eddikesyren i enheden<br />
(M=mol/L). I deklarationen på en flaske husholdningseddike står eddikesyreindholdet<br />
angivet i masse %. Man skal kende densiteten for at kunne beregne masseprocenten.<br />
Apparatur: Vægt, målekolbe 250 mL med prop, pipette 25 mL, sugebold, burette,<br />
buretteholder, tragt og konisk kolbe 250 mL, magnetomrører og magnet.<br />
Kemikalier: Husholdningseddike, 0,100 M NaOH, indikator: phenolphthlaeinopløsning.<br />
Fremgangsmåde:<br />
Nuls<strong>til</strong> vægten og vej den tomme 250 mL målekolbe. Overfør med en<br />
pipette og sugebold 25,0 mL husholdningseddike <strong>til</strong> målekolben og vej igen<br />
husholdningseddiken og kolben.<br />
Masse af tom<br />
målekolbe:<br />
Masse af målekolbe<br />
med husholdningseddike<br />
Masse af 25 ml Densitet for<br />
Husholdningseddik Husholdningseddik<br />
e (beregnes) e (beregnes)<br />
Derefter fyldes målekolben med demineraliseret vand <strong>til</strong> målekolbens streg. Sæt prop i<br />
og sørg for en grundig sammenblanding af målekolbens indhold.<br />
Overfør 25,0 mL af den fortyndede husholdningseddike fra målekolben <strong>til</strong> en ren 250<br />
mL konisk kolbe. Tilsæt nogle dråber phenolphthalein <strong>til</strong> den koniske kolbe. Titrer med<br />
0,100M NaOH fra en nuls<strong>til</strong>let burette. Titreringen afbrydes, når en enkelt dråbe fra<br />
buretten giver en svagt blivende rød opløsning. Aflæs det <strong>til</strong>satte volumen 0,100 M<br />
27
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
NaOH. Gentag titreringen.<br />
Volumen<br />
0,100M<br />
NaOH<br />
Stofmængden<br />
af<br />
NaOH<br />
Koncentrationen<br />
af<br />
eddikesyre i<br />
fortyndet<br />
husholdnings<br />
- eddike<br />
Koncentratione<br />
n af eddikesyre<br />
i ufortyndet<br />
husholdningseddike<br />
Eddikesyre<br />
- indhold i<br />
masse %<br />
Deklarationen<br />
s masse %<br />
Rapporten<br />
De to skemaer ovenfor kan indsættes i rapporten, men skal opdeles i ’resultater’ og<br />
’databehandling’.<br />
Databehandling:<br />
1. Anvend vejeresultaterne <strong>til</strong> at beregne densiteten af eddike.<br />
2. Beregn den <strong>til</strong>satte stofmængde NaOH.<br />
3. Stofmængden af NaOH er ækvivalent med stofmængden af eddikesyre i den<br />
fortyndede husholdningseddike. Betragt titreringsreaktionens reaktionsskema.<br />
Hvordan er ækvivalensforholdet? Beregn hvor stor en stofmængde eddikesyre<br />
der er i 25,0 ml fortyndet eddikesyre.<br />
4. Beregn koncentrationen af eddikesyre i den fortyndede husholdningseddike.<br />
Hvad er koncentrationen i ufortyndet husholdningseddike?<br />
5. Når man skal regne eddikesyreindholdet om <strong>til</strong> masse %, kan man f.eks. regne<br />
på 1 liter husholdningseddike. Hvor stor en stofmængde eddikesyre er der i 1<br />
liter eddike?<br />
6. Beregn dernæst massen af denne stofmængde eddikesyre.<br />
7. Find derefter massen af 1 liter husholdningseddike ved at anvende den målte<br />
densitet, hvorefter man kan beregne eddikesyreindholdet i masse %.<br />
8. Studer etiketten på eddikeflasken. Passer resultatet med deklarationen?<br />
9. Kunne man have anvendt methylrødt som indikator ved titreringen?<br />
28
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
9. Spændingsrækken (journal)<br />
Formål:<br />
1) At iagttage reaktionen mellem metalioner og et metal for at fastlægge en<br />
spændingsrække for de anvendte metaller.<br />
2) At iagttage metallers reaktion med syre.<br />
Teori:<br />
Spændingsrækken: Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H(syre), Cu, Ag, Au<br />
Apparatur: Små reagensglas i reagensglasholder<br />
Kemikalier: Magnesiumbånd, sølvtråd, zinkstykker, ståluld, kobbertråd.<br />
0,1 M Cu (NO 3 ) 2 , 2 M HCl, 0,1 M MgCl 2 , 0,1 M AgNO 3 , 0,1 m ZnSO 4 ,<br />
Fremgangsmåde: Undersøgelserne udføres efter nedenstående<br />
skema. Metallet renses om nødvendigt med ståluld, så overfladen er ren.<br />
Metallet anbringes derefter i en opløsning, som indeholder ioner af et<br />
andet metal eller hydrogenioner. Reaktionen iagttages og beskrives.<br />
Metallet anbringes som vist på figuren og aftørres efter brug.<br />
Skema:<br />
Skema: Skriv iagttagelserne i rubrikken. + ved reaktion. – ved ingen<br />
reaktion. (g) ved gas-udvikling.<br />
Mg 2+ (aq) ---<br />
Mg (s) Zn (s) Cu (s) Ag (s)<br />
Zn 2+ (aq) ---<br />
H + (aq)<br />
Cu 2+ (aq) ---<br />
Ag + (aq) ---<br />
Noter iagttagelserne. Bemærk også for metaller i syre om reaktionen er hurtig eller<br />
langsom.<br />
1) Skriv reaktionsskemaer (delreaktioner og samlet<br />
reaktion), hvor der sker en reaktion.<br />
2) Noter metallernes reaktionshastighed med syre, og<br />
sammenlign med spændingsrækken.<br />
3) Opskriv de anvendte metaller og syre i en<br />
spændingsrække.<br />
Opløsninger med kobber og sølv opsamles. Reagensglassene<br />
børstes rene, skylles i demineraliseret vand og<br />
s<strong>til</strong>les <strong>til</strong> tørre omvendt i reagensglasholderne.<br />
29
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Til aflevering<br />
Journalark for 9. Spændingsrækken<br />
Formål:<br />
1) At iagttage reaktionen mellem metal-ioner og et metal for at fastlægge en<br />
spændingsrække for de anvendte metaller.<br />
2) At iagttage metallers reaktion med syre.<br />
• Hvad forstår man ved en oxidation?<br />
• Hvad forstår man ved en reduktion?<br />
Skema: Skriv iagttagelserne i rubrikken. + ved reaktion. – ved ingen reaktion. (g) ved gasudvikling.<br />
Mg 2+ (aq) ----<br />
Zn 2+ (aq) ---<br />
Mg (s) Zn (s) Cu (s) Ag (s)<br />
H + (aq)<br />
Cu 2+ (aq) ---<br />
Ag + (aq) ---<br />
• Noter metallernes reaktionshastighed med syre, og sammenlign med<br />
spændingsrækken. Hvad er sammenhængen?<br />
30
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
• Skriv reaktionsskemaer for de reaktioner der forløber. Hvis der er en sekundær<br />
reaktion med vand, angives denne også. Skriv delreaktionerne for at angive<br />
hvilket stof der reduceres og hvilket der oxideres. I eksemplet nedenfor oxideres Zn<br />
(fordi det går Op i oxidationstal) og Cu reduceres (fordi oxidationstallet reduceres).<br />
Eksempel på reaktion og forklaring<br />
Zn(s) + Cu 2+ (aq) → Zn 2+ (aq) + Cu(s)<br />
Eksempel på delreaktioner<br />
Oxidation: Zn(s) → Zn 2+ (aq) + 2e -<br />
Reduktion: Cu 2+ (aq) + 2e - → Cu(s)<br />
Reaktion og evt. sekundær reaktion<br />
Reaktion og evt. sekundær reaktion<br />
→<br />
→<br />
→<br />
→<br />
Delreaktioner<br />
Delreaktioner<br />
Oxidation:<br />
→<br />
Oxidation:<br />
→<br />
Reduktion:<br />
→<br />
Reduktion:<br />
→<br />
Reaktion og evt. sekundær reaktion<br />
Reaktion og evt. sekundær reaktion<br />
→<br />
→<br />
→<br />
→<br />
Delreaktioner<br />
Delreaktioner<br />
Oxidation:<br />
→<br />
Oxidation:<br />
→<br />
Reduktion:<br />
→<br />
Reduktion:<br />
→<br />
31
Forår 2013<br />
<strong>KVUC</strong><br />
Reaktion og evt. sekundær reaktion<br />
Reaktion og evt. sekundær reaktion<br />
→<br />
→<br />
→<br />
→<br />
Delreaktioner<br />
Delreaktioner<br />
Oxidation:<br />
→<br />
Oxidation:<br />
→<br />
Reduktion:<br />
→<br />
Reduktion:<br />
→<br />
Reaktion og evt. sekundær reaktion<br />
Reaktion og evt. sekundær reaktion<br />
→<br />
→<br />
→<br />
→<br />
Delreaktioner<br />
Delreaktioner<br />
Oxidation:<br />
→<br />
Oxidation:<br />
→<br />
Reduktion:<br />
→<br />
Reduktion:<br />
→<br />
• Svarer metallernes reaktion <strong>til</strong> dét spændingsrækken viser? Skriv de anvendte<br />
metaller op i en spændingsrække:<br />
32
Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> november2009<br />
10. Dannelse af ioner ved oxidation af magnesium (journal)<br />
Formål: Formålet med denne øvelse er at vise, at der dannes ioner når atomer, der gerne<br />
afgiver elektroner reagerer med atomer, der gerne optager elektroner. Ved hjælp af<br />
mængdeberegning kan det vurderes om oxidationen er fuldstændig.<br />
Apparatur: Tang, digel med låg, trefod, trådtrekant og bunsenbrænder.<br />
Kemikalier: Magnesium (Mg(s)).<br />
Fremgangsmåde:<br />
1. del<br />
Et lille stykke magnesiumbånd, 2-3 cm, klippes/knækkes af rullen.<br />
• Hvordan ser magnesium ud?<br />
Magnesiumstykket holdes derefter med tangen, og antændes i flammen fra<br />
bunsenbrænderen. Sæt en porcelænsskål under det brændende magnesium<br />
ADVARSEL: Se ikke direkte på det brændende magnesium, da det udsender lys der er så<br />
kraftigt, at det kan skade øjnene.<br />
• Hvordan ser forbrændingsproduktet ud?<br />
Ved forbrændingen sker der en reaktion mellem magnesium og luftens oxygen.<br />
2. del<br />
Forbrændingen af magnesium skal nu foregå under mere kontrollerede forhold. Et stykke<br />
magnesium på ca. 5 cm vejes med 3 decimaler.<br />
Massen af magnesium:<br />
Derefter vejes en digel, også med 3 decimaler.<br />
Massen af digel:<br />
Massen af digel + massen af magnesium:<br />
Magnesiumbåndet rulles sammen og kommes i diglen. Diglen forsynes med låg, og<br />
anbringes i en trådtrekant på en trefod over en bunsenbrænder.<br />
Bunsenbrænderen tændes, og der varmes kraftigt på diglen. Efter ca. 2 minutter fjernes<br />
låget med en tang, og der opvarmes videre ca. 8 minutter. Efter ca. 5 minutters afkøling<br />
vejes diglen med indhold.<br />
Samlede masse af digel og forbrændingsprodukt :<br />
• Sammenlign den samlede masse før og efter forbrænding af magnesiumbåndet.<br />
• Forklar denne forskel? Var oxidationen fuldstændig?<br />
• Skriv reaktionsskemaet for den <strong>kemi</strong>ske reaktion, som er foregået?<br />
33
Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> november2009<br />
Til aflevering<br />
Journalark for 10. Dannelse af ioner ved oxidation af magnesium<br />
Formål: Formålet med denne øvelse er at vise, at der dannes ioner når atomer, der gerne<br />
afgiver elektroner reagerer med atomer, der gerne optager elektroner.<br />
1. del<br />
• Hvordan ser magnesium ud?<br />
Magnesiumstykket holdes derefter med tangen, og antændes i flammen fra<br />
bunsenbrænderen. Sæt en porcelænsskål under det brændende magnesium<br />
• Hvordan ser forbrændingsproduktet ud?<br />
2. del<br />
Forbrændingen af magnesium skal nu foregå under mere kontrollerede forhold. Et stykke<br />
magnesium på ca. 5 cm vejes med 3 decimaler.<br />
Massen af digel Masse af digel +<br />
afbrændt<br />
magnesium<br />
Massen af<br />
magnesium<br />
Massen af<br />
forbrændingsproduktet<br />
Vægtforskellen<br />
Sammenlign den samlede masse før og efter forbrænding af magnesiumbåndet<br />
• Hvordan kan denne forskel forklares?<br />
34
Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> november2009<br />
Ved forbrændingen sker der en reaktion mellem magnesium og luftens oxygen.<br />
• Hvilken <strong>kemi</strong>sk reaktion er foregået?<br />
• Opskriv reaktionsskemaet for denne <strong>kemi</strong>ske reaktion:<br />
• Var oxidationen fuldstændig<br />
35