25.04.2014 Views

Øvelsesvejledninger til laboratoriekursus i kemi C - KVUC

Øvelsesvejledninger til laboratoriekursus i kemi C - KVUC

Øvelsesvejledninger til laboratoriekursus i kemi C - KVUC

SHOW MORE
SHOW LESS

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 2010


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Københavns VUC<br />

Vognmagergade 8, 1120 København K<br />

November 2009<br />

Velkommen <strong>til</strong> <strong>laboratoriekursus</strong> i <strong>kemi</strong> C på <strong>KVUC</strong>..........................................................................2<br />

Sikkerhed i laboratoriet .......................................................................................................................3<br />

Rapport- og journalskrivning...............................................................................................................4<br />

Oversigt over det mest almindelige laboratorieudstyr: .......................................................................5<br />

Øvelsesvejledninger:<br />

1. Frems<strong>til</strong>ling af nogle tungtopløselige salte (journal) ......................................................................6<br />

2. Natron, ophedning af natriumhydrogencarbonat (rapport) ..........................................................11<br />

3. Molarmasse for lightergas (rapport) .............................................................................................15<br />

4. Hvilken type stof - ionforbindelse eller molekyler? (journal)........................................................20<br />

5. Heptans reaktion med brom (rapport)...........................................................................................23<br />

6. Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand (rapport) .................................................................27<br />

7. Indholdet af eddikesyre i husholdningseddike (rapport) ...............................................................30<br />

8. Spændingsrækken (journal) ...........................................................................................................33<br />

9. Dannelse af ioner ved oxidation af magnesium (journal)..............................................................36<br />

10. Fedt i chips/eller andre fedtholdige fødevarer (rapport).............................................................38<br />

1


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<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. 26. marts kl. 16.30 i lokale 329, hvor man vil blive krydset af og opdelt i hold.<br />

Der er undervisning fredag frem <strong>til</strong> kl. 19.30 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 blyant. Et<br />

digitalkamera er godt <strong>til</strong> at tage billeder af forsøgsops<strong>til</strong>linger og resultater.<br />

Det er også en god idé at tage mad og drikke med, da skolens kantine har ikke åbent i weekenden.<br />

Der ligger dog kiosker og caféer i nærheden. Lørdag og søndag bliver vi ”låst inde” på skolen, og<br />

man kan, hvis man går ud, kun komme ind igen hvis man ringer <strong>til</strong> en pedel. Så husk mobiltelefon,<br />

hvis du går ud.<br />

Inden laboratoriekurset skal du have forberedt dig ved at have læst og sat dig ind i denne vejledning<br />

og det <strong>til</strong>hørende lærebogsstof.<br />

Kurset skal følges i fuldt omfang for at få bevis for gennemførelse. Du skal sammen med dine<br />

medkursister udføre 10 øvelser. Over disse eksperimenter skal der skrives 6 rapporter og 4<br />

journaler. Rapporter og journaler skal kommenteres af kursets lærer, for at du kan få godkendt<br />

laboratoriekurset. Husk på at øvelserne indgår i eksamensspørgsmålene.<br />

Aflevering af rapporter og journaler sker ved at sende dem <strong>til</strong> skolen og mærke kuverten<br />

”Laboratoriekursus i <strong>kemi</strong>” eller blot aflevere dem på HF-kontoret 3. sal.<br />

Rapporter og journaler skal være afleveret senest fredag den 9. april kl. 12.00.<br />

Vel mødt på kurset<br />

Kim Iversen, Sanne Schnack Jelsbak, Lene Hedegård Jensen, Lise Hansen og Lise A. Nickelsen<br />

2


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Sikkerhed i laboratoriet<br />

I laboratoriet gælder et særligt regelsæt: Alle bevægelser - inklusive gang - foregår i rimeligt sikkert<br />

og roligt tempo. Af hensyn <strong>til</strong> giftige eller brandbare <strong>kemi</strong>kalier er rygning, spisning og drikning<br />

forbudt. Indtagelse af kaffe eller lignende foregår udenfor laboratoriet, og det er forbudt at drikke af<br />

laboratorieudstyr, som for eksempel bægerglas.<br />

Af sikkerhedsmæssige grunde skal der bæres kittel og sikkerhedsbriller under alle eksperimenter og<br />

hvis du bruger kontaktlinser bedes du i denne weekend at bruge briller i stedet for. Lad være med at<br />

komme i dit dyreste tøj, hvis uheldet er ude, kan du risikere pletter eller huller i tøjet.<br />

Hvis du er gravid, skal du oplyse læreren om det, således du undgår <strong>kemi</strong>kalier der kan være<br />

skadelige for fosteret.<br />

Kemieksperimenter kan være risikable. Det kræver omtanke at omgås <strong>kemi</strong>kalier og apparatur.<br />

Desuden skal du være opmærksom på, at læreren anviser at nogle af de anvendte <strong>kemi</strong>kalier skal<br />

opsamles i affaldsdunke. Efter eksperimenterne skal der ryddes op. Glasvarer vaskes af og sættes i<br />

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 lidt<br />

større brand på et bord eller på gulvet kvæles med et brandtæppe eller evt. med en kittel. Ild i en<br />

person kvæles ved at få personen <strong>til</strong> at lægge sig over ilden. Derefter dækkes personen med et<br />

brandtæppe. (Der er dog aldrig gået ild i personer her på stedet, og vi bruger så vidt muligt<br />

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 førstehjælp. Husk<br />

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 er<br />

førstehjælpen afhængig, hvad der er indtaget. Det er vigtigt, du ved, hvad du har fået i munden.<br />

3


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Rapport- og journalskrivning<br />

Ved eksperimenter i laboratoriet skal der føres en laboratoriejournal, der indeholder præcise notater<br />

om eksperimenternes forløb. Her skrives alle relevante oplysninger og observationer ned under<br />

eksperimentets udførelse. Det er bedre at tegne og notere for meget end for lidt. Måleresultater kan<br />

med fordel nedskrives i tabelform.<br />

Laboratoriejournalen er udgangspunktet for udfærdigelsen af journalen eller en egentlig rapport<br />

over eksperimentet.<br />

Rapporten skal udformes, således at den kan læses og forstås, som en selvstændig enhed.<br />

Rapporten skal opbygges efter nedenstående retningslinier.<br />

Journalen skrives på det journalark, der er vedlagt de eksperimenter, hvorover der skal skrives<br />

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 />

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, lugt og<br />

bundfald).<br />

Endvidere resultatberegninger. Husk altid at anvende enheder på alle talstørrelser. Gør evt. rede for<br />

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> formåls-beskrivelsen.<br />

4


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Oversigt over det mest almindelige laboratorieudstyr:<br />

5


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<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 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 kan også<br />

+ 2−<br />

−<br />

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. På<br />

nedenstående skema kan man se hvilke ionforbindelser, der er letopløselige og hvilke der er<br />

tungtopløselige.<br />

L for letopløselig, T for 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 , Ca(NO 3 ) 2<br />

samt 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 eller i<br />

øjnene. Slut under alle omstændigheder af med at vaske hænder.<br />

CuSO 4 er sundhedsskadelig, Sølvnitraten AgNO 3 kan give (uskadelige) sorte pletter på hud og tøj.<br />

Der frems<strong>til</strong>les de 5 tungtopløselige salte, der er fremhævet med grå baggrund i skemaet.<br />

6


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<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 positive ion<br />

og et andet (2) , der indeholder den ønskede negative ion.<br />

3) Opløs de to udgangsstoffer i lidt demineraliseret vand i<br />

hver sit reagensglas.<br />

Der anvendes en lille knivspids stof og reagensglasset<br />

fyldes med ca 1-½cm demineraliseret vand. Hvis en af<br />

opløsningerne skal anvendes dryppes blot ca. 1 mL af<br />

opløsningen oveni.<br />

4) Hæld de to opløsninger sammen.<br />

5) Noter bundfaldets udseende og farve. Det kaldes et bundfald, lige så snart væsken bliver<br />

uigennemsigtig. Hvis reagensglasset fik lov at stå, ville det faste stof efterhånden falde <strong>til</strong><br />

bunds.<br />

Når alle 5 salte er frems<strong>til</strong>let, opsamles opløsningerne i beholder <strong>til</strong> uorganisk affald og glassene<br />

renses med flaskerenser og skylles i demineraliseret vand og sættes omvendt i<br />

reagensglasstativet.<br />

Efterbehandling:<br />

1) Hvad kan du ud fra skemaet slutte om opløseligheden af<br />

a) Natrium og kalium ionforbindelser?<br />

b) Nitrater?<br />

c) Phosfater?<br />

d) Ionforbindelser med med Cl - , Br - eller I - ?<br />

2) Resultatskema på næste side skal udfyldes og vedlægges journalarket.<br />

Der skal skrives både et ionreaktionsskema og et stofreaktionsskema. Husk at skrive<br />

<strong>til</strong>standsform efter formlen, (aq) for stoffer/ioner i opløsning og (s) for bundfald<br />

(tungtopløselige<br />

salte).<br />

Der er vist formler og reaktionsskema for en af reaktionerne. Husk af afstemme med<br />

koefficienter.<br />

7


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Resultatskema:<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 />

3 Ca 2+ (aq) + 2 PO 4 3- (aq) Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) <br />

Ca 2+ Ca(NO 3 ) 2 PO 4<br />

3-<br />

Na 3 PO 4<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 />

8


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Til aflevering<br />

Journalark for 1. 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 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 et<br />

iongitter. Hvordan vil formelenheden for denne ionforbindelse se ud?<br />

Efterbehandling:<br />

3) Hvad kan du ud fra skemaet slutte om opløseligheden af<br />

a) Natrium og kalium ionforbindelser?<br />

b) Nitrater?<br />

c) Phosfater?<br />

d) Ionforbindelser med med Cl - , Br - eller I - ?<br />

9


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Til aflevering<br />

Resultatskema<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 />

3 Ca 2+ (aq) + 2 PO 4 3- (aq) Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) <br />

Ca 2+ Ca(NO 3 ) 2 PO 4<br />

3-<br />

Na 3 PO 4<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 />

10


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

2. Natron, ophedning af natriumhydrogencarbonat (rapport)<br />

Formål:<br />

At finde reaktionen for ophedning af natriumhydrogencarbonat ved hjælp af <strong>kemi</strong>sk<br />

mængdeberegning.<br />

Et andet formål er at bedømme natriumhydrogencarbonats anvendelighed som hævemiddel.<br />

Apparatur: Digel med låg. Digeltrekant. Trefod. Bunsenbrænder. Vægt.<br />

Kemikalier: Natriumhydrogencarbonat<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 gasser ved<br />

ophedning. Ophedningen bevirker en <strong>kemi</strong>sk omdannelse af stoffet. Formlen er NaHCO 3 . Det er et<br />

salt, der består af ionerne Na + og HCO 3 - . Man kan påvise, at der dannes carbondioxid (CO 2 ) ved<br />

ophedningen af natriumhydrogencarbonat. Der dannes nemlig bundfald, når man leder de dannede<br />

gasser gennem kalkvand.<br />

Efter ophedningen af natriumhydrogencarbonat ligger der et hvidt stof <strong>til</strong>bage. Det er naturligvis en<br />

natriumforbindelse, og det kunne være Na 2 O, NaOH eller Na 2 CO 3 . I så fald skulle reaktionen<br />

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 sker ved<br />

at ophede en afvejet portion natriumhydrogencarbonat, hvorefter man måler massen af det faste<br />

reaktionsprodukt. Forsøgsresultatet sammenlignes med beregninger på grundlag af hvert af de tre<br />

reaktionsskemaer.<br />

Fremgangsmåde:<br />

Rens diglen om nødvendigt. Anbring digel med låg i en digeltrekant og ophed den, ind<strong>til</strong> den er<br />

rødglødende i bunden. Sluk for bunsenbrænderen og lad diglen stå <strong>til</strong> afkøling. Diglen skal være<br />

helt kold inden man begynder selve forsøget. Benyt ventetiden <strong>til</strong> at 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 natriumhydrogencarbonat.<br />

Anbring måleresultaterne i skema.<br />

11


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Masse af digel<br />

og låg<br />

Masse af digel, låg og<br />

NaHCO 3<br />

Masse af NaHCO 3<br />

ophedning<br />

før<br />

Masse efter<br />

ophedning<br />

Ophed diglen med låg i ca. 5 minutter. Den skal være rødglødende i bunden. I ventetiden kan man<br />

påbegynde beregningerne (se efterbehandling).<br />

Når ophedningen er færdig, skal diglen afkøle noget, hvorefter den vejes med låg og indhold.<br />

Efterbehandling:<br />

1) Afstem de tre reaktionsskemaer.<br />

2) Beregn stofmængden af natriumhydrogencarbonat og beregn derefter hvor stor massen af<br />

reaktionsprodukterne bliver ifølge reaktionsskema 1), 2) og 3).<br />

Beregningsgangen kan udføres på den måde, at indsætte M, m og n i skemaet som vist på<br />

rapporthjælpearket.<br />

3) Anvend vejeresultaterne fra forsøget <strong>til</strong> at beregne massen af det faste reaktionsprodukt, der<br />

ligger <strong>til</strong>bage i diglen og bestem derefter hvilket reaktionsskema, der er det rigtige.<br />

4) Ifølge bagebøger kan natron give bagværk en afsmag af soda. Hvordan kan det forklares?<br />

5) Beregn ud fra idealgasloven, hvor meget den dannede stofmængde<br />

H 2 O (g) og CO 2 (g) fylder. Antag at temperaturen er 175 0 C og trykket 1,180 bar.<br />

Vi antager, at vi skal anvende den pågældende mængde natron i en kage<br />

(1 teskefuld er ca. 3-5 g). Stemmer det med, hvor meget en kage normalt hæver?<br />

12


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Rapporthjælpeark for<br />

2. Natron, ophedning af natriumhydrogencarbonat.<br />

Anbring måleresultaterne i skema:<br />

Masse af digel og låg<br />

Masse af digel, låg og<br />

NaHCO 3<br />

Masse af NaHCO 3 før<br />

ophedning<br />

Masse efter ophedning<br />

Efterbehandling:<br />

• Beregn stofmængden af natriumhydrogencarbonat og beregn derefter hvor stor massen af<br />

reaktionsprodukterne bliver ifølge reaktionsskema 1) 2) og 3). Beregningsgangen kan<br />

udføres ved at indsætte M, m og n i skemaerne og beregne efter formlen: n = m/M.<br />

Reaktion 1:<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 />

Reaktion 2:<br />

M (g/mol)<br />

m (g)<br />

n (mol)<br />

NaHCO 3 (s) → NaOH(s) + CO 2 (g) (ikke afstemt)<br />

Reaktionsskema 3:<br />

M (g/mol)<br />

m (g)<br />

n (mol)<br />

NaHCO 3 (s) → Na 2 CO 3 (s) + H 2 O (g) + CO 2 (g) (ikke afstemt)<br />

• Anvend vejeresultaterne fra forsøget <strong>til</strong> at beregne massen af det faste reaktionsprodukt, der<br />

ligger <strong>til</strong>bage i diglen og bestem derefter hvilket reaktionsskema, der er det rigtige.<br />

13


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<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 />

• Hvilket af de 3 reaktionsskemaer er det rigtige?<br />

• Hvor præcis blev resultatet? Beregn evt. fejlprocent.<br />

Fejlprocent beregnes således: Forskellen mellem det opnåede og det forventede resultat divideres<br />

med det forventede og ganges med 100.<br />

• Hvis det ikke var præcist, hvad var da mulige fejlkilder?<br />

• Ifølge bagebøger kan natron give bagværk en afsmag af soda. Hvordan kan det forklares?<br />

• Beregn ud fra idealgasloven, hvor meget den dannede stofmængde H 2 O (g) og CO 2 (g)<br />

fylder. Antag at temperaturen er 175 0 C og trykket 1,180 bar/ 118,0 kPa.<br />

• Vi antager vi skal anvende den pågældende mængde natron i en kage (1 teskefuld er ca. 3-5<br />

g). Stemmer det med hvor meget en kage normalt hæver?<br />

14


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

3. 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 tager lighteren op. Nu bevæges måleglasset forsigtigt lidt op<br />

eller ned sådan så vandoverfladerne inden i og uden for glasset flugter med hinanden. Aflæs<br />

volumen i mL 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 og vej den igen. Noter den nye masse i skemaet.<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 />

15


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<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 T = celsiustemperatur + 273,1<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 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 vanddampes tryk fra det tryk, som er målt<br />

på barometeret. (Loven om partieltryk).<br />

R er gaskonstanten. Hvis der regnes i bar er den 0,08314 L*bar/(mol*K), og hvis der regnes med<br />

kPa er den 8,314k Pa*L/(mol*K).<br />

16


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Nu kan lightergassens molarmasse beregnes ved først at bruge idealgasloven (1) <strong>til</strong> at finde<br />

strofmængden n.<br />

Lightergassens molarmasse M findes ud fra følgende formel:<br />

(2)<br />

m<br />

M =<br />

n<br />

Derefter beregnes den molare masse M ud fra formlen (2).<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 på 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 />

Kommenter resultatet.<br />

17


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Rapporthjælpeark for<br />

3. Molarmasse for lightergas.<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 />

Man skal finde gassens stofmængde n i mol.<br />

Lightergassens molarmasse er beregnet ved først at bruge idealgasloven (1) <strong>til</strong> at finde<br />

stofmængden n.<br />

(1)<br />

P * V<br />

n = = mol<br />

R * T<br />

Indsæt værdierne for:<br />

P trykket, lufttryk minus mættede vanddampes tryk<br />

V volumen af gassen<br />

R gaskonstanten og<br />

T temperaturen i kelvingrader.<br />

Husk at sætte enheder på brøkstregen.<br />

Derefter beregnes den molare masse M ud fra formlen (2).<br />

m<br />

M = = g/mol<br />

n<br />

18


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Formel<br />

Molarmasse<br />

Methan Ethan Propan Butan Pentan<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 />

Kommenter resultatet. Hvorfor er den fundne gas særlig velegnet som lightergas?<br />

19


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

4. Hvilken type stof - ionforbindelse eller molekyler? (journal)<br />

Formål: Der undersøges nogle stoffers opløselighed i vand, ethanol og heptan og på den baggrund<br />

vurderes, om det enkelte stof er en ionforbindelse, en polær molekylforbindelse eller en upolær<br />

molekylforbindelse.<br />

Desuden vil vi prøve at finde ud af, om det er muligt at uddrage en generel sammenhæng mellem<br />

stoftype og opløselighed på baggrund af forsøgsresultaterne. At bestemme om et stof består af ioner<br />

og er et salt eller om det består af molekyler ud fra dets opløselighed i polære/upolære<br />

opløsningsmidler.<br />

Teori: Metalioner og ikke-metalioner danner ionforbindelser, mens ikke-metalatomer indbyrdes<br />

danner molekylforbindelser. Nogle molekylforbindelser er polære, mens andre er upolære. Dette<br />

afhænger af atomernes elektronegativitet. Se tabel for elektronegativitet i lærebogen.<br />

Apparatur:<br />

• Brøndplade<br />

• 4 engangspipetter<br />

• Træpinde <strong>til</strong> omrøring<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 />

Fremgangsmåde:<br />

Stofferne blandes i hver sin brønd efter nedenstående skema. Væsker <strong>til</strong>føres med en pipette. Ca. 10<br />

dråber i brønden så bunden er dækket. De faste stoffer <strong>til</strong>sættes med en spatel. Kom ikke for meget<br />

stof i brønden. Kun få korn af de faste stoffer.<br />

Rør rundt med træpinde. Ny træpind for hver brønd, så <strong>kemi</strong>kalierne ikke blandes.<br />

Noter i skemaet om stofferne blander sig med hinanden eller ej. Noter også eventuelle farveskift.<br />

Det er hensigtsmæssigt at arbejde med et opløsningsmiddel af gangen.<br />

20


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Resultater:<br />

Stoffets navn<br />

Kemisk<br />

formel<br />

Opløses<br />

i 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 />

Natriumchlorid<br />

NaCl<br />

Kobber(II)-<br />

chloriddihydrat<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 />

Bortskaffelse af affald:<br />

Væskerne med kobber suges op af brøndene og kommes i et bægerglas <strong>til</strong> uorganisk affald.<br />

Væskerne med heptan/ethanol og diiod suges op og kommes i et bægerglas <strong>til</strong> organisk affald.<br />

Resten smides ud i vasken og pladen vaskes af.<br />

Efterbehandling:<br />

• 1. Beskriv iagttagelserne (benyt tabellen ovenfor) og forklar resultaterne.<br />

• 3. Prøv at formulere nogle generelle blandbarheds- / opløselighedsprincipper for<br />

A. polære stoffer med ionforbindelser og andre polære forbindelser<br />

B. upolære molekyler med ionforbindelser og andre polære forbindelser<br />

C. upolære molekyler med andre upolære forbindelser<br />

21


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Til aflevering<br />

Journalark for 4. Hvilken type stof - ionforbindelse eller molekyler?<br />

Teori:<br />

Giv eksempler på elektronegative atomer:<br />

Giv eksempler på ionforbindelser:<br />

Giv eksempler på upolære molekyler:<br />

Giv eksempler på polære molekyler:<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 />

3) Ionforbindelse<br />

4) Molekyler<br />

- upolære<br />

- polære<br />

Natriumchlorid<br />

NaCl<br />

Kobber(II)-<br />

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 />

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 />

22


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

5. Heptans reaktion med brom (rapport)<br />

Formål: Formålet med forsøget er at vise, at heptan under visse betingelser kan reagere med brom<br />

og at identificere et af reaktionsprodukterne.<br />

Teori: Heptan C 7 H 16 er en alkan. Alkaner er nomalt meget vanskelige at få <strong>til</strong> at reagere. Det kan<br />

dog lade sig gøre hvis man hjælper lidt på vej. Den første substitutionsreaktion hvor vi udskifter H<br />

med Br i heptanen sættes i gang vha. stærkt lys. Dette kaldes en foto<strong>kemi</strong>sk substitutionsreaktion.<br />

Reaktionen kan skrives sådan:<br />

lys<br />

C7 H16<br />

+ Br2<br />

⎯⎯→ C7H15Br<br />

+ HBr<br />

(1)<br />

Sideproduktet HBr er en stærk syre som øjeblikkelig vil reagere med vand og danne oxoniumioner<br />

og bromidioner:<br />

HBr + H 2 O → H 3 O + + Br¯ (2)<br />

Oxoniumionen kan påvises vha. en pH-måling med universalindikatorpapir (eller pH-strips).<br />

Bromidionen påvises ved udfældning med sølvioner:<br />

Ag + (aq) + Br¯ (aq) → AgBr(s) (3)<br />

Som sidegevinst i dette forsøg kan man iagttage et to-fase system af vand og heptan. Dette skyldes<br />

at vand er polært og heptan er upolært. De to stoffer kan derfor hverken blandes eller opløses i<br />

hinanden. Vi kan også observere en ekstrahering (udtrækning) af brom, Br 2 , fra vandfasen <strong>til</strong> heptan<br />

fasen. Dette skyldes at dibrom er upolært. I begyndelsen af forsøget befinder dibrom sig i den<br />

polære vandfase men ”vandrer” over i den upolære heptan fase.<br />

Apparatur: Små reagensglas i stativ, propper, spatel, engangspipette, alufolie, kraftig lampe.<br />

Kemikalier: Heptan, Br 2 (aq), AgNO 3 (aq). Universalindikatorpapir.<br />

Fremgangsmåde:<br />

a) I hvert af to små reagensglas, mærket 1 og 2, anbringes med pipette ca.1 cm Br 2 -opløsning<br />

og ca. 2cm heptan. Glassene lukkes med en prop.<br />

Beskriv udseendet af heptan og af Br 2 -opløsning.<br />

b) Reagensglassene rystes.<br />

Observation og kommentar:<br />

23


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

c) Reagensglas 1 s<strong>til</strong>les mørkt (i et skab eller indpakket i alufolie).<br />

d) Reagensglas 2 s<strong>til</strong>les foran en kraftig lampe.<br />

Observation:<br />

e) De to faser fra reagensglas 2 adskilles ved at den øverste fase (heptan fasen) suges op med<br />

en engangspipette og overføres <strong>til</strong> et reagensglas. Vandfasen (underfasen) skal nu<br />

undersøges nærmere.<br />

Observation:<br />

Med en spatel tages et par dråber fra vandfasen, og de anbringes på et stykke<br />

universalindikatorpapir.<br />

f) Til resten af vandfasen sættes en dråbe AgNO 3 (aq).<br />

Observation:<br />

g) Reagensglas 1 tages frem i lyset.<br />

Observation:<br />

Efterbehandling<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 reagerer med Br 2 ?<br />

3. Opskriv et muligt reaktionsskema (med strukturformler) for reaktionen mellem heptan og<br />

Br 2 .<br />

4. Stemmer dette reaktionsskema med den observation, der blev gjort, da vandfasens pH blev<br />

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, der stod<br />

mørkt.<br />

24


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Rapporthjælpeark for<br />

5. Heptans reaktion med brom<br />

Observationer:<br />

Beskriv udseendet af heptan og af Br 2 -opløsning.<br />

Udseende<br />

før omrystning<br />

Heptan<br />

Br 2 opløsning<br />

Udseende efter<br />

omrystning<br />

samt forklaring<br />

Udseende af glas<br />

nr. 1 der har stået i<br />

mørkt skab samt<br />

forklaring<br />

Udseende af glas<br />

nr. 2 efter ophold<br />

foran kraftigt lys<br />

samt forklaring<br />

De to faser fra reagensglas nr. 2 adskilles ved at den øverste fase (heptanfasen) suges op med en<br />

engangspipette og overføres <strong>til</strong> et reagensglas. Vandfasen (underfasen) skal nu undersøges nærmere.<br />

Vandfase<br />

pH<br />

Tilsætning af AgNO 3 (aq).<br />

25


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Efterbehandling:<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 reagerer med Br 2 ?<br />

3. Opskriv et muligt reaktionsskema (med strukturformler) for reaktionen mellem heptan og<br />

Br 2 .<br />

4. Stemmer dette reaktionsskema med den observation, der blev gjort, da vandfasens pH blev<br />

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, der stod<br />

mørkt.<br />

26


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

6. Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand (rapport)<br />

Formål:<br />

Eksperimentets formål er at bestemme chlorid-indholdet i en vandprøve fra havet ved Mohrs<br />

metode.<br />

Teori:<br />

Hvis vandprøven var drikkevand ville chlorid-indholdet ligge på 20-30 mg/L. Den vejledende<br />

maksimumsværdi er 50 mg/L, og den højest <strong>til</strong>ladelige værdi er 300 mg/L.<br />

Havvand (fra verdenshavene) indeholder i middel ca. 20 g/L, hvilket svarer <strong>til</strong> ca. 3,5 % NaCl (= 35<br />

o/oo NaCl). Havvand fra de indre danske farvande indeholder mindre end 3,5% NaCl.<br />

Ved eksperimentet går vi ud fra, at den <strong>til</strong>svarende positive ion <strong>til</strong> chlorid er natriumionen.<br />

Koncentrationen af chloridioner i en vandig opløsning kan bestemmes efter en metode, der kaldes<br />

Mohrs titrering. Mohrs titrering er en titrering med sølvioner, hvor man som indikator bruger<br />

chromationer.<br />

Sølvioner danner tungtopløselig sølvchlorid med chloridioner. Reaktionsskemaet bliver:<br />

Ag + (aq) + Cl − (aq) → AgCl (s)<br />

Hvis <strong>til</strong>skuerionerne (Na + - og NO 3<br />

-<br />

- ionerne) skal med i reaktionsskemaet, kommer det <strong>til</strong> at se<br />

således ud:<br />

AgNO 3 (aq) + NaCl (aq)<br />

→ AgC l(s) + NaNO 3 (aq)<br />

Sølvionerne danner også en tungtopløselig forbindelse med chromationer:<br />

2Ag + (aq) + CrO 4 2− ( aq) → Ag 2 CrO 4 (s)<br />

Da sølvchlorid er mere tungtopløseligt end sølvchromat, vil sølvionerne først danne bundfald med<br />

chloridionerne. Opløsningen bliver mere og mere mælket af det hvide sølvchlorid. Når alle<br />

chloridionerne har reageret med sølvioner, påbegyndes dannelsen af sølvchromat, der er rødt.<br />

Titreringen er altså færdig når opløsningen begynder at få et rødt skær, der ikke forsvinder ved<br />

omrystning.<br />

Apparatur:<br />

10 mL pipette<br />

100 mL konisk kolbe<br />

Magnetomrører, magnet<br />

Burette<br />

Kemikalier:<br />

0,100 M AgNO 3 (aq)<br />

0,1 M K 2 CrO 4 (aq)<br />

Vandprøve<br />

27


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Fremgangsmåde:<br />

En burette fyldes med 0,100 mol/L AgNO 3 . Sørg for at der ikke er luftbobler i buretten. Aflæs<br />

burettens startværdi.<br />

Afmål 10,0 mL vandprøve med pipette og overfør det <strong>til</strong>den koniske kolbe. Tilsæt ca. 1 mL 0,1 M<br />

K 2 CrO 4 kaliumchromat-opløsning samt en magnet. Anbring bægerglasset på magnetomrøreren.<br />

Tænd for magnetomrøreren.<br />

Titrer (= <strong>til</strong>dryp) nu sølvnitrat-opløsning <strong>til</strong> bægerglasset med vandprøven ind<strong>til</strong> en enkelt dråbe<br />

giver blivende rødlig farve. Aflæs burettens slutværdi.<br />

Affald og oprydning:<br />

Fjern magnet med magnetstang. Affald opsamles i beholderen 'uorganisk affald'.<br />

Pipetten skylles med demineraliseret vand og placeres omvendt i stativet. Den koniske kolbe skylles<br />

og efterlades på bordet ved opvaskemaskinen. Magnet og magnetstang renses og opsamles i kurven.<br />

Efterbehandling:<br />

1. Benyt nedenstående mængdeberegningsskema <strong>til</strong> at beregne massen af natriumchlorid i<br />

vandprøven. Begynd som altid i den kolonne, hvor du har flest kendte omlysninger.<br />

volumen, V<br />

AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (aq)<br />

koncentration, c<br />

0,100 mol/Liter<br />

stofmængde, n<br />

stofmængdeforhold<br />

molarmasse, M<br />

masse, m<br />

2. Beregn nu koncentrationen af NaCl i vandprøven ved at sætte massen af<br />

natriumchloridindholdet i forhold <strong>til</strong> vandprøvens volumen.<br />

3. Beregn nu masseprocenten for NaCl i vandprøven ved at sætte natriumchloridindholdet i<br />

forhold <strong>til</strong> vandprøvens masse. (Vandprøvens densitet kan sættes <strong>til</strong> 1,0 g/mL, og dens<br />

masse bliver derfor 10,0 g)<br />

4. Husk at redegøre for beregninger (dvs. lav regneeksempler) – og husk enheder på at alle<br />

talstørrelser.<br />

5. Afhængig af, hvor prøverne er udtaget skal du give en kommentar <strong>til</strong> resultatet. Overvej<br />

fejlkilder.<br />

28


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Rapporthjælpeark for<br />

6. Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand (rapport)<br />

• Benyt nedenstående mængdeberegningsskema <strong>til</strong> at beregne massen af natriumchlorid i<br />

vandprøven. Begynd som altid i den kolonne, hvor du har flest kendte omlysninger.<br />

Brug formlerne M = m/n og c = n/V<br />

volumen, V<br />

AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (aq)<br />

koncentration, c<br />

0,100 mol/Liter<br />

stofmængde, n<br />

stofmængdeforhold<br />

molarmasse, M<br />

masse, m<br />

• Beregn nu koncentrationen af NaCl i vandprøven ved at sætte massen af<br />

natriumchloridindholdet i forhold <strong>til</strong> vandprøvens volumen.<br />

• Beregn nu masseprocenten for NaCl i vandprøven ved at sætte natriumchloridindholdet i<br />

forhold <strong>til</strong> vandprøvens masse. (Vandprøvens densitet kan sættes <strong>til</strong> 1,0 g/mL, og dens<br />

masse bliver derfor 10,0 g)<br />

• Husk at redegøre for beregninger (dvs. lav regneeksempler) – og husk enheder på at alle<br />

talstørrelser.<br />

• Afhængig af, hvor prøverne er udtaget skal du give en kommentar <strong>til</strong> resultatet. Overvej<br />

fejlkilder.<br />

29


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

7. Indholdet af eddikesyre i husholdningseddike (rapport)<br />

Formål:<br />

At bestemme eddikesyreindholdet i almindelig husholdningseddike ved hjælp af en syrebasetitrering.<br />

At vurdere en pH-indikators anvendelighed.<br />

Apparatur:<br />

5 mL konisk kolbe<br />

5 mL bægerglas (snapseglas),<br />

magnetomrører med lille magnet,<br />

målekolbe 100 mL<br />

engangssprøjter 10 og 1 mL<br />

mikroburette og stativ (se figur <strong>til</strong> højre)<br />

Kemikalier:<br />

Husholdningseddike<br />

0,100 M NaOH<br />

phenolphthaleinopløsning.<br />

Teori:<br />

Husholdningseddike er en opløsning af eddikesyre i vand.<br />

Desuden indeholder husholdningseddike små mængder af<br />

andre stoffer (se på deklarationen). Formålet med forsøget<br />

er at bestemme indholdet af eddikesyre i<br />

husholdningseddike. Det sker ved titrering med en NaOHopløsning.<br />

Titreringsreaktionens reaktionsskema:<br />

CH 3 COOH(aq) + OH - (aq) → CH 3 COO - (aq) + H 2 O(l)<br />

Vi kan også skrive reaktionsskemaet med stofformler:<br />

CH 3 COOH(aq) + NaOH(aq) → CH 3 COONa(aq) + H 2 O(l)<br />

Inden titreringen fortyndes eddikesyren med en faktor 10. I forbindelse med fortyndingen måles<br />

densiteten af eddiken. Ved titreringen finder vi koncentrationen af eddikesyren i enheden M<br />

(mol/L). I deklarationen på en flaske eddike står eddikesyreindholdet angivet i masse %. Man skal<br />

kende densiteten for at kunne regne om fra koncentration i M (mol/L) <strong>til</strong> masse %.<br />

Fremgangsmåde:<br />

Først fortyndes husholdningseddiken:<br />

10.00 mL husholdningseddike udtages med plastiksprøjte og anbringes i en 100 mL målekolbe. Til<br />

sidst fyldes op <strong>til</strong> mærket på kolbens hals, og kolben vendes mindst 10 gange, for at indholdet bliver<br />

fuldstændigt blandet. Denne opløsning kaldes opløsning A.<br />

Med en plastiksprøjte udtages 1,00 mL af opløsning A, og det anbringes i den koniske kolbe. Der<br />

<strong>til</strong>sættes 5 dråber phenolptalein, og den lille magnet anbringes i kolben og den sættes på<br />

magnetomrøreren.<br />

30


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Hæld lidt af den opløsning, I skal titrere med (altså 0,100 M NaOH) op i et snapseglas og fyld jeres<br />

burette herfra. Buretten fyldes, så væskeoverfladen er ud for 0,00 mL-mærket. Du kan øve dig i brugen<br />

af buretten ved at pumpe opløsningen frem og <strong>til</strong>bage, inden du går i gang med titreringen.<br />

Magnetomrøreren tændes og man <strong>til</strong>sætter langsomt NaOH(aq) <strong>til</strong> opløsningen i kolben. Når farven<br />

skifter fra farveløs <strong>til</strong> svagt rød, stoppes <strong>til</strong>sætningen, og sprøjten aflæses. Forsøget gentages to gange<br />

(i alt 3 gange).<br />

Måleresultater<br />

Efterbehandling<br />

a) Beregn stofmængden af NaOH i det <strong>til</strong>satte volumen 0,100 M NaOH<br />

Volumen af NaOH(aq)<br />

1. forsøg 2. forsøg 3. forsøg<br />

b) Hvor stor en stofmængde OH - er der <strong>til</strong>sat?<br />

c) Hvor stor en stofmængde CH 3 COOH indeholdt 1,00 mL af opløsning A? (Svaret skal<br />

begrundes).<br />

d) Beregn koncentrationen af CH 3 COOH, c(CH 3 COOH), i opløsning A<br />

e) Hvor stor er koncentrationen af eddikesyre i husholdningseddike?<br />

f) Find molarmassen for eddikesyre (CH 3 COOH)<br />

g) Beregn indholdet af eddikesyre i husholdningseddike i masseprocent. (Densiteten af<br />

husholdningseddike sættes <strong>til</strong> 1,0 g/mL).<br />

h) Sammenlign resultatet af forsøget med varedeklarationen på eddikeflasken. Vurder afvigelsen!<br />

31


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Rapporthjælpeark for<br />

7. Indholdet af eddikesyre i husholdningseddike<br />

Volumen<br />

0,100M<br />

NaOH<br />

Stofmæng-den af<br />

NaOH<br />

(beregnes ud fra<br />

et gennemsnit af<br />

de 3 titreringer)<br />

Koncentrationen<br />

af<br />

eddikesyre i<br />

fortyndet eddike<br />

Koncentra-tionen<br />

af eddikesyre i<br />

ufortyndet<br />

eddike<br />

Eddikesyreindhold<br />

i<br />

masse %<br />

Deklarationens<br />

masse %<br />

Efterbehandling (tips):<br />

Man skal huske at eddiken fortyndes 10 gange<br />

Kunne man anvende methylrødt som indikator ved titreringen?<br />

Methylrødt har omslagspunkt ved pH omkring 4. Det er for lav en pH <strong>til</strong> titreringen på en svag syre,<br />

der har ækvivalenspunkt i det svagt basiske område, hvor netop phenolphthalein har omslagspunkt,<br />

pH ca. 9.<br />

32


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

8. Spændingsrækken (journal)<br />

Formål:<br />

1) At iagttage reaktionen mellem metalioner og et metal for at fastlægge en spændingsrække for de<br />

anvendte metaller.<br />

2) At iagttage metallers reaktion med syre.<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 skema. Metallet<br />

renses om nødvendigt med ståluld, så overfladen er ren. Metallet anbringes<br />

derefter i en opløsning, som indeholder ioner af et andet metal eller<br />

hydrogenioner. Reaktionen iagttages og beskrives. Metallet anbringes som vist<br />

på figuren og aftørres efter brug.<br />

Skema:<br />

Mg (s) Zn (s) Cu (s) Ag (s)<br />

Mg 2+ (aq) ---<br />

Zn 2+ (aq) ---<br />

H + (aq)<br />

Cu 2+ (aq) ---<br />

Ag + (aq) ---<br />

Noter iagttagelserne bemærk også om reaktionen er hurtig eller langsom<br />

1) Skriv reaktionsskemaer, hvor der er en reaktion. Forklar,<br />

hvad der er oxidation og hvad, der er reduktion.<br />

2) Svarer metallernes reaktion, også deres reaktioshastighed,<br />

med hydrogenionerne (syre) som spændingsrækken viser?<br />

Skriv de anvendte metaller op i en spændingsrække.<br />

Opløsninger med kobber opsamles.<br />

Reagensglassene børstes rene og skylles i demineraliseret vand<br />

og s<strong>til</strong>les <strong>til</strong> tørre omvendt i de små reagensglasholdere.<br />

33


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Til aflevering<br />

Journalark for 8. Spændingsrækken<br />

Formål:<br />

1) At iagttage reaktionen mellem metalioner og et metal for at fastlægge en spændingsrække for de<br />

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<br />

Mg (s) Zn (s) Cu (s) Ag (s)<br />

Mg 2+ (aq) ----<br />

Zn 2+ (aq) ---<br />

H + (aq)<br />

Cu 2+ (aq) ---<br />

Ag + (aq) ---<br />

34


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

• Noter iagttagelserne, bemærk også om reaktionen er hurtig eller langsom.<br />

• Skriv reaktionsskemaer, hvor der er en reaktion og forklar, hvad der er oxidation og hvad,<br />

der er reduktion.<br />

Eksempel på reaktion og forklaring:<br />

Zn(s) + Cu 2+ (aq) → Zn 2+ (aq) + Cu(s)<br />

Zn oxideres og Cu reducers<br />

Man kan også opskrive det som delreaktioner:<br />

Oxidation: Zn(s) → Zn 2+ (aq) + 2e -<br />

Reduktion: Cu 2+ (aq) + 2e - → Cu(s)<br />

• Svarer metallernes reaktion, også deres reaktionshastighed, med hydrogenionerne (syre)<br />

som spændingsrækken viser? Skriv de anvendte metaller op i en spændingsrække.<br />

Spændingsrækken:<br />

Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H(syre), Cu, Ag, Au<br />

35


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

9. 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 afgiver<br />

elektroner reagerer med atomer, der gerne optager elektroner. Ved hjælp af mængdeberegning kan<br />

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 af rullen.<br />

• Hvordan ser magnesium ud?<br />

Magnesiumstykket holdes derefter med tangen, og antændes i flammen fra bunsenbrænderen. Sæt<br />

en porcelænsskål under det brændende magnesium<br />

ADVARSEL: Se ikke direkte på det brændende magnesium, da det udsendte lys er så kraftigt, at<br />

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 anbringes i en<br />

trådtrekant på en trefod over en bunsenbrænder.<br />

Bunsenbrænderen tændes, og der varmes kraftigt på diglen. Efter ca. 2 minutter fjernes låget med en<br />

tang, og der opvarmes videre ca. 8 minutter. Efter ca. 5 minutters afkøling vejes diglen med<br />

indhold.<br />

Massen af digel + massen af forbrændingsprodukt :<br />

• Sammenlign den samlede masse før og efter forbrænding af magnesiumbåndet.<br />

• Forklar denne forskel?<br />

• Undersøg ved hjælp af mængdeberegninger om oxidationen var fuldstændig?<br />

• Skriv reaktionsskemaet for den <strong>kemi</strong>ske reaktion, som er foregået?<br />

36


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

Til aflevering<br />

Journalark for 9. Dannelse af ioner ved oxidation af magnesium<br />

Formål: Formålet med denne øvelse er at vise, at der dannes ioner når atomer, der gerne afgiver<br />

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 bunsenbrænderen. Sæt<br />

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 />

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 />

• Undersøg ved hjælp af mængdeberegninger om oxidationen var fuldstændig?<br />

37


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> marts 2010<br />

10. Fedt i chips/eller andre fedtholdige fødevarer (rapport)<br />

Formål: Chips er lavet af kartoffelspåner og indeholder fedtstof (planteolie), stivelse og krydderier,<br />

herunder salt. Fedtindholdet bestemmes ved en separation af stofferne. Det målte fedtindhold<br />

sammenlignes med varedeklarationen.<br />

Vi vil ekstrahere fedtstoffet med et velegnet opløsningsmiddel, pentan.<br />

Forarbejde: Undersøg, hvilke R- og S-sætninger der gælder for pentan.<br />

Apparatur:<br />

Fælles:<br />

2 store mortere med pis<strong>til</strong>, vægt og vejebåde, vandbad (2-3 hold om et vandbad) og plastikskål <strong>til</strong><br />

affald i stinkskab.<br />

Hvert hold:<br />

måleglas, 50 mL, 2 bægerglas 250 mL, konisk kolbe 250 mL, glastragt, glasuld, glasspatel og<br />

alufolie.<br />

Kemikalier: Pentan og chips/småkager/nødder<br />

Fremgangsmåde: I STINKSKAB<br />

Ca. 100 g chips knuses i morter med pis<strong>til</strong>. De to mortere er <strong>til</strong> fælles brug<br />

for alle i laboratoriet.<br />

1) Afvej i vejebåd ca.10 g knust chips nøjagtigt overføres <strong>til</strong> et tørt<br />

bægerglas. Noter den præcise masse af chips i tabel 1.<br />

2) Hæld 50 mL pentan op i måleglasset i stinkskab og luk for<br />

glassets munding med alufolie.<br />

3) Hæld det afmålte pentan i bægerglasset med knuste chips, og<br />

omrør blandingen grundigt med en spatel.<br />

4) Filtrér blandingen gennem glasuld i tragt over i den koniske kolbe,<br />

idet så meget som muligt af ”chipsmassen” holdes <strong>til</strong>bage i<br />

bægerglasset. For at få alt pentan overført <strong>til</strong> kolben presses<br />

”chipsmassen” med spatelen.<br />

5) Gentag ekstraktionen med 40 mL pentan, og filtrér også dette over<br />

i kolben. Resterne af chipsene anbringes i en skål i stinkskab.<br />

6) Vej ET RENT bægerglas. Massen noteres i tabel 2. Overfør opløsningen af fedt i pentan <strong>til</strong><br />

glasset.<br />

38


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> november2009<br />

7) Anbring bægerglasset med opløsningen af fedt i pentan i vandbadet (ca. 100 °C) under udsuget.<br />

Opløsningen inddampes, ind<strong>til</strong> der kun er en tyktflydende olie <strong>til</strong>bage i bægerglasset.<br />

Bægerglasset 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 />

Efterbehandling:<br />

1. Angiv hvor meget fedt, du fik ekstraheret.<br />

2. Resultatet sammenlignes med massen af chips, og masseprocenten<br />

udregnes.<br />

3. Foreslå mulige fejlkilder ved den anvendte metode.<br />

4. Sammenlign med varedeklarationen.<br />

5. Kommenter udseendet af det isolerede fedtstof.<br />

6. Ses andre stoffer end fedtstof på bunden af bægerglasset?<br />

Tabel 1 Chips<br />

Navn på<br />

chips<br />

Fedtindhold pr.<br />

100 g<br />

Energiindhold pr.<br />

100 g<br />

Forventet masse af<br />

fedt<br />

i 10 g chips<br />

Masse af chips<br />

m(chip)<br />

Tabel 2 Bægerglas<br />

Masse af bægerglas Masse af bægerglas og fedtstof Masse af fedtstof m(fedtstof)<br />

Tabel 3 Masseprocent<br />

Beregnet masseprocent Masseprocent ifølge varedeklarationen<br />

39


Kemi C <strong>laboratoriekursus</strong> november2009<br />

Rapporthjælpeark for<br />

10. 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 af<br />

fedt<br />

i 10 g chips<br />

Masse af chips<br />

m(chip)<br />

Tabel 2 Bægerglas<br />

Masse af bægerglas Masse af bægerglas og fedtstof Masse af fedtstof m(fedtstof)<br />

Tabel 3 Masseprocent<br />

Beregnet masseprocent Masseprocent ifølge varedeklarationen<br />

Efterbehandling:<br />

1. Angiv hvor meget fedt, du fik ekstraheret.<br />

2. Resultatet sammenlignes med massen af chips, og masseprocentenudregnes.<br />

3. Foreslå mulige fejlkilder ved den anvendte metode.<br />

4. Sammenlign med varedeklarationen.<br />

5. Kommenter udseendet af det isolerede fedtstof.<br />

6. Ses andre stoffer end fedtstof på bunden af bægerglasset?<br />

40

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!