Formål
Formålet med eksperimentet er at bestemme indholdet af krystalvand i kobber(II)sulfat.
Teori
En del ionforbindelser krystalliserer med krystalvand. Formålet med eksperimentet er at bestemme krystalvandindholdet i kobber(II)sulfat. Ved eksperimentet udnytter vi, at krystalvandet afgives ved ophedning:
CuSO4 · x H2O(s) → CuSO4(s) + x H2O(g)
Stoffet vejes før og efter ophedning. Massetabet angiver vandindholdet, mens slutmassen er massen af vandfrit kobber(II)sulfat.
Materialer
Minireagensglas Kobber(II)sulfat (CuSO4 med krystalvand)
Bunsenbrænder (Kobber(II)sulfat er farligt ved indtagelse)
Trefod med trådnet
Vægt
Spatel
Figur 1. Opvarmning af reagensglas med kobber(II)sulfat
Figur 1. Opvarmning af reagensglas med kobber(II)sulfat
Fremgangsmåde
Vej et minireagensglas (husk at nulstille vægten inden vejningen) og indfør værdien i nedenstående skema. Massen bestemmes med 0,001 grams nøjagtighed. Afvej ca. 0,2 g kobber(II)sulfat i reagensglasset (det er ca. en spatelfuld) og vej igen. Indfør også denne værdi i skemaet.
Læg reagensglasset oven på et trådnet, der er anbragt på en trefod (se forsøgsopstillingen på figur 1). Opvarm forsigtigt reagensglasset med indhold. Læg mærke til pulverets udseende, og stop opvarmningen, når alt krystalvandet er fordampet, dvs. når pulveret har mistet den blå farve.
Vej igen reagensglasset med indhold, når det er helt afkølet og indfør i skemaet.
m(reagensglas) | m(reagensglas og CuSO4·xH2O) | m(reagensglas og CuSO4 efter opvarmning) | 4,816 g | 5,026 g | 4,947 g |
Til sidst tilsættes et par dråber vand. Føl på glasset, mens vandet tilsættes.
Efterbehandling 1. Beregn massen af vand: m(H2O) = m(reagensglas og CuSO4·xH2O) - m(reagensglas og CuSO4 efter opvarmning) * 5,026 – 4,947 = 0,082 * m(H2O) = 0,082g
2. Beregn massen af vandfrit kobber(II)sulfat: m(CuSO4) = m(reagensglas og CuSO4 efter opvarmning) - m(reagensglas) * 4,947 – 4,816 = 0,131 * m(CuSO4) = 0,131g
3. Beregn de molare masser, M, af H2O og CuSO4 (brug det periodiske system) * M(H2O) = 18,016 g/mol * M(CuSO4) = 159,602 g/mol
4. Beregn stofmængden, n, af H2O: nH2O = mH2OMH2O * n(H2O) = 0,08218,016 = 0,0046 * n(H2O) = 0,0046 mol
6. Brug stofmængderne af H2O og CuSO4 til at beregne x, som er antallet af krystalvand i kobber(II)sulfat: x = nH2OnCuSO4 * x= 0,00460,0008=5,75 * X = 5,75
Diskussion 1. Antallet af krystalvand skal være et helt tal. Hvilket hele tal kan jeres x-værdi afrundes til?
Svar – 5,75 afrundes til 6.
2. Den teoretiske værdi af x er 5. Hvad kan der være af årsager til at jeres x-værdi afviger fra den teoretiske værdi? (Fejlkilder)
Svar –
Fejlkilder:
Menneskelige fejl som, at fylde for meget salt i glasset(ikke præcist afmålt). Man kan ha fjernet saltet fra afbrændingen for hurtigt derved ville der stadig være noget krystalvand tilbage i iongitteret. Fejl i beregninger.
3. Forklar iagttagelserne ved tilsætningen af vand til indholdet i reagensglasset.
Svar –
Når vand eller fugt tilsættes det hvide salt (CuSO4) så vil saltets iongitter optage det i form af krystalvand (x * H2O) og derved vil saltet vende tilbage til dets blå farve.
