Laborprotokoll
vom 10.11.2010
Problemstellung:
In
diesem Experiment wollen wir die Äquivalentmasse von Magnesium ermitteln. Die
Äquivalentmasse ermitteln wir durch Zersetzung von einem Mg-Band das in einer
Bürette mittels Bindfaden fixiert wird und unter Einwirkung von einem HCl- H2O Gemisch sich zersetzen anfängt und
H2 Gas entwickelt. Durch das
Erzeugte H2-Gas wird das Volumina in
der Bürette verändert! Bestätigt das Ergebnis die theoretischen Vorhersagen?
Arbeitsschritte zum Experiment:
·
Zuerst
wird in die Bürette mittels Tensid gereinigt. Dann wird das Tensid in ein
Becherglas abgelassen und mittels end jodierten Wasser wird
die Bürette nach gespült. Dieser Vorgang dient der Reinigung der Bürette von
Fett Rückständen an der Büretten Innenwand ( wenn die Bürette Innen nur ein
wenig fettig ist bindet sich das H2-Gas an diese Fett-beläge und die Gebildeten Blasen können
nicht richtig nach oben steigen)
·
15 ml
Salzsäure (HCl) werden nun in eine Messzylinder eingefüllt diese Menge wird
für eine Versuch gebraucht. Der Messbecher in den die Bürette getaucht wird,
wird nun mit H2O gefüllt.
·
Nun
wird der Mg-Streifen in eine U-Form gebogen und mit einem Faden fixiert. Diese
Konstruktion wird nun in die Bürette eingebracht und auf ein Niveau von ca. 3
cm unter der Büretten Öffnung fixiert. Der Bindfaden wird auch an der Bürette
außen fixiert.
·
Anschließend
wir auf die HCl-Lösung langsam H2O aufgefüllt. Das Wasser muss sich über die HCl- Lösung Schichten eine
Vermischung muss unbedingt vermieden werden. Daher langsam das Wasser in die
Bürette eingießen. Auffüllung bis über den Mg-Streifen.
·
Danach
wir die Büretten Öffnung mittels Finger verschlossen und umgedreht in denn
Messbecher eingetaucht. Jetzt muss diese Konstruktion in den für den Versuch
vorhergesehen Klemmen Fixiert werden. Nun muss das Niveau der Flüssigkeiten in
der Bürette durch öffnen des Hahnes auf 50 ml eingestellt werden. (Dieser
Vorgang muss sehr schnell von der Hand gehen da die, die Gas Produktion sofort
beginnt!)
Formeln für dieses Experiment:
Berechnung von Druck
Zur Berechnung der Molzahlen von H₂ muss das H₂-Volumen unter
folgender Glg. ausgerechnet werden.
Reaktionsgleichungen:
CuSO4*5H2O CuSO4*H2O (da ein H2O an das Kupfersulfat-Ion gebunden
ist )
CuSO4*5H2O CuSO4* 2H2O
Tabelle:
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Thermooffen 180°
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Muffeloffen 400°
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Einwaage CuSO4 x 5 H2O (g)
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0,558
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0,651
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Auswaage (g)
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0,400
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0,418
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Massendifferenz (g)
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0,158
|
0,233
|
M (CuSO4 x 5 H2O) (g/mol)
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249,683
|
249,683
|
n (CuSO4 x 5 H2O) (mol) Vor
|
2,23*10^-3
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2,61*10^-3
|
M (H2O) (g/mol)
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18,015
|
18,015
|
n(H2O) (mol)
|
8,77*10^-3
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1,29*10^-2
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n (H2O)/n(CuSO4 x 5 H2O)
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3,933
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4,954
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rekativer Fehler (%)
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Versuchsbesprechung und Fehleranalyse:
Durch
das Wiegen nach abkühlen des Tiegel konnten wir denn Inhalt der
Wassermolekühle zurück Rechnen ( Ergebniss ist ersichtlich in der Tabelle).
Desweitern konnten wir die Reaktion nach der Temperaturbehandlung stöchometrisch
richtig stellen. Das errechnete Verhältnis Wasser zu CuSO4*5H2O beträgt bei 180 ° 3,933mol und bei
400° beträgt der Wert 4,953mol. Die Unterschiedliche Wasser Abgabe der CuSO4*5H2O lässt sich auch die 5
Wassermolekühle in der Verbindung zurückziehen d.h ein Wassermolekühl sitzt
auf eine Sulfat-Molekühl und ist daher Schwerer zum Abspalten.
Färbung der Substanz:
Die
Probe die bei 180° erhitzt wurde weist eine leicht bläuliche Färbung auf daher
ist noch ein wenig Kristallwasser vorhanden! Die Probe die bei 400° erhitzt
wurde weist eine weiß-gräuliche Färbung auf, daher können wir daraus schließen
das in dieser Probe kein Kristallwasser mehr vorhanden ist.
Lösen einer kleine Probe der erhitzen CuSO4*5H2O Substanz:
Wir
lösten je eine Probe der 180° und der 400° Substanz in Wasser. Dabei ergab sich
das beide Proben eine bläuliche Färbung auswiesen. Desweitern können wir daraus
schließen das die erhitzte Probe bei Wasserzugabe und Wärmezugabe ihren
anfangsform CuSO4*5H2O annimmt! Daher ist die Verbindung
hygroskopisch.
Relativer Fehler Anteil:
Der
relative Fehler von bei 180° ist darauf zurück zuführen das CuSO4 hygroskopisch is und ein Gemisch aus
CuSO4*H2O und andern Hydranten des CuSO4 Vorlag. Beim Verbrennungsprodukt
von CuSO4*5H2O dürfte die Probe neben dem
Kristallwasser auch noch ein paar Tropfen durch die Luftfeuchtigkeit
(Akklimatisierung) enthalten hat.