Laborbericht: Halbzellen, Batterien: Experimente voller Spannung Sie können aus zwei Halbzellen eine Batterie herstellen und damit einen Motor betreiben: Um einen Elektromotor betreiben zu können
Problemstellung: Untersuchungen zur praktischen Umsetzung der Stöchiometrischen Gesetze Mittels der Reduktion eines Kupferoxids (CuxO) zu Kupfer (Versuch 1) soll das Gesetz der konstanten Proportio
9. November 2009 Sophie
Mitterschiffthaler (0911063)
Problemstellung
Ziel der ersten Übung war es, das Gesetz
der konstanten Proportionen (Reduktion von CuO bei hoher Temperatur) sowie das
Gesetz der multiplen Proportionen (thermische Zersetzung von CuSO4 ·
5H2O) zu überprüfen. Anschließend soll diskutiert werden, ob die
Mole der nach der Reaktion verbleibenden Substanzen bzw. während der Reaktion
entfernten Substanzen im Verhältnis einfacher, ganzer Zahlen stehen.
Experimentelles
Versuch 1:
Bestimmung der Summenformel eines Kupferoxids CuXO
In eine
Quarzeprouvette wurde CuXO eingewogen und mit Propan über einem
Bunsenbrenner erhitzt, bis der Inhalt der Eprouvette eine rote Farbe des
metallischen Kupfers angenommen hat. Nach dem Abkühlen wurde der Inhalt
ausgewogen und aus der Massendifferenz die stöchiometrische Zusammensetzung von
CuXO berechnet.
Versuch 2: Thermische
Zersetzung von Kupfersulfatpentahydrat CuSO4 · 5H2O
CuSO4
· 5H2O wurde in einem ausgekühlten Porzellantiegel eingewogen und im
Ofen auf 180°C bzw. 400°C für 10 Minuten erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde der
Rückstand ausgewogen und aus der Massendifferenz die Stöchiometrie des Produkts
ermittelt.
• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis
Die Differenz der Einwaage und der
Auswaage entspricht der Masse des Sauerstoffes im Kupferoxid, so wurde das x in
CuXO berechnet, die Berechnung erzielte das Ergebnis, dass es sich
bei der ausgegebenen Substanz um CuO handelt.
Der gefundene Wert x=1,0186 in CuXO
bestätigte im Rahmen der Messgenauigkeit das Gesetz der konstanten
Proportionen. Der relative Fehler von 1,86% ist möglicherweise auf Feuchtigkeit
in der Eprouvette zurückzuführen, eine weitere Möglichkeit wäre eine
Verunreinigung des Oxids. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Versuch 2
Die Differenz der Einwaage und der der
Auswaage entspricht der Masse des Wassers, so wurde die stöchiometrische
Zusammensetzung ermittelt. Das experimentell ermittelte Verhältnis Wasser zu CuSO4
· 5H2O betrug 3,9299 bei 180°C und 4,6771 bei 400°C. Die gefundenen
Werte bestätigen im Rahmen der Messgenauigkeit das Gesetz der multiplen
Proportionen.
Die unterschiedliche Wasserabgabe des CuSO4
· 5H2O ist auf die unterschiedliche Bindung der 5 Wassermoleküle im
Kupfersulfatgitter zurückzuführen, so sitzt ein Wassermolekül über
Wasserstoffbrücken am Sulfat-Ion und wird erschwert abgespalten. Das
Zersetzungsprodukt von 180°C wies eine hell türkis-bläuliche Färbung auf,
während das bei 400°C schon fast weiß war, das ist darauf zurückzuführen, dass
nach der Erwärmung auf 180°C noch Kristallwasser vorhanden ist und bei 400°C nicht
mehr.
• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis
Swap homeworks and notes at no charge!
Gratis scripts for students and pupils!
Der relative Fehler von -1,75% bzw.
-2,20% könnte darauf zurückzuführen sein, dass CuSO4 · 5H2O
nicht von Anfang mit konstanter Temperatur erwärmt wurde, da beim Öffnen des
Trockenschranks bzw. des Muffelofens Temperatur verloren ging. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 zusammengefasst.