Selektibitateko Kimika Praktikak

SELEKTIBITATEKO

KIMIKA PRAKTIKAKAntxon de Vicente Arbeloa DON BOSCO Goi Mailako Lanbide Heziketako Berariazko Institutoa

AURKIBIDEA:

1. HITZAURREA 3. orrialdea

2. ETIKETARIK GABEKO LAU FLASKOTAKO LIKIDOEN BEREIZKETA4. or.-tik 6. or.-ra

3. NEUTRALIZAZIO ERREAKZIO BATEN ENTALPIAREN KALKULUA7. or.-tik 11. or.-ra

4. DANIELL PILA12. or.-tik 15. or.-ra

5. KOBRE SULFATOAREN ELEKTROLISIA16. or.-tik 18. or.-ra

6. OZPINAREN AZIDOTASUNAREN DETERMINAZIOA19. or.-tik 21. or.-ra

7. UR OXIGENATUAREN KONZENTRAZIOAREN KALKULUA22. or.-tik 24. or.-ra

2

HITZAURREA:

Nire lantxo hau irakurtzen hasita zauden irakasle horri: Kaixo. Irakaskuntzan gabiltzanok badakigu, ederki jakinda ere, nola ibiltzen garen programa bukatzeko. Gainera, Batxilergoko bigarren kurtsoko Kimikan, praktika batzuk selektibitatean sartzen dira; hain zuzen ere, aurrez koordinatzaileek aukeratutako sei praktiketatik bat ateratzen da azterketan. Berez eta larri ibiltzen bagara, praktika horiekin arazoak areagotzen zaizkigu:Alde batetik, ikasle batzuk baino ez dute Kimika hautatzen selektibitaterako.Bestetik, ez dugu garbi praktikak prestatzea beharrezkoa den ala ez... eta gainera, prestatzea komenigarria iruditzen bazaigu ere, arazoak ditugu, non, noiz eta nola egin behar diren erabakitzeko.Bakoitzak ikus beza zer nolako baliabideak eta azpiegiturak dituen eskolan. Nirea proposamena baino ez da; hona:Laborategi txiki bat edukita, praktikak montatzearen alde naiz, azalpen teorikoaren ia ezinbesteko osagarria iruditzen baizaizkit.Praktikak batera eratuko nituzke; horrela, ikasleek talde txikitan eta aldi berean, sei praktikekin lan egin ahal izango dute, praktika batetik bestera pasatuz.Praktika batzuk motzak dira: lehendabizikoa, hirugarrena eta laugarrena; besteak ez dira oso luzeak; ordubeteko sei saiotan egin daitezke guztiak. Garairik onena hirugarren hiru hilabetea izan daiteke.Besterik gabe, eta praktikak lagungarri izango zaizkizulakoan, agur.

3

DON BOSCO GOI MAILAKO LANBIDE HEZIKETAKO BERARIAZKO INSTITUTOA DON BOSCO GLHBI Antxon De Vicente Arbeloa

LAU LIKIDO EZEZAGUNEN BEREIZKETA

1. PROBLEMAREN PLANTEAMENDUA

Lau ontzitan, lau likido garden ditugu; lau ontzietako edukiak hauek dira:UraAzido klorhidrikoa, 1 mol/lSodio hidroxidoa, 1 mol/lFenolftaleinaren disoluzioa

Soluzioen propietateak kontuan hartuz eta, noski, PHa neurtu gabe, ontzi bakoitzean dagoen disoluzioa jakiteko nola joka daitekeen proposatzen dut.

2. MATERIALA

2.1. Ukipen-plaka bat2.2. Tantazkoa2.3. Lau soluzioak, 100 ml-ko lau flasko.

3. ERREAKTIBOAK1

3.1. 0,1 M den HCl-aren disoluzioa 3.2. 0,1 M den NaOH-aren disoluzioa3.3. Fenolftaleinaren disoluzio alkoholikoa

4. LAN PROZEDURA

4.1. A, B , C eta D etiketak egin, eta jarri bat flasko bakoitzean.

4.2. Ondoren, ukipen-plaka batean, soluzio bateko tanta bat beste hirurekin nahasten da, taulan azaltzen den bezelaxe. Emaitzak hauek izan daitezke:

1 Nahiz eta denbora galdu, disoluzioak ikasleek prestatzea egokia iruditzen zait. Irakaslearen esku geratzen da, noski, kasu bakoitzean egokiena zer den.

4

1 . TAULA. Nahasketak egin ondoren

A B C D

A Ez dago kolore aldaketarik

Ez dago kolore aldaketarik


B Ez dago kolore aldaketarik


Ez dago kolore ladaketarik

C Ez dago kolore aldaketarik


BIOLETA kolorea AZALTZEN da

KONKLUSIOA: Fenolftaleinak, baseekin, bioleta ematen duela jakinda, C eta D likidoak nahasterakoan, bioleta eman badu, C eta D soluzioak fenolftaleina eta basea dira, nahiz eta oraindik zein den zein ez dakigun. Era berean A eta B soluzioak ura eta azidoa direla esan dezakegu.

4.1.3. Berriz ere nahasketari ekingo diogu. C eta D disoluzioen bolumen berdinak nahasten ditugu eta, lehengo ildotik abiatu garenez, bioleta kolorea azaltzen zaigu; nahastearen lagin bana hartu eta A eta B soluzioekin nahastuko ditugu. Taulan azaltzen diren emaitzak lortu ditugula suposa dezagun.

5

2. TAULA Soluzio-nahasketen emaitzak

C- D Nahastea(soluzio bakoitzeko tanta bat)Bioleta kolorea

A+(C+D) Bioleta koloreak eusten dio

B+(C+D) Kolorea galtzen du

KONKLUSIOA: A ezin da azidoa izan, bestela, (C+D) soluzioan dagoen basea neutralizatuko luke; A-k ura behar duela izan baieztatzen da eta B soluzioak C-D nahastea dekoloratzen badu B, soluzioa azidoa da eta basea neutralizatu du.

4.1.4. Bukatzeko, zein den fenolftaleina eta zein basea bereiztea falta zaigu bakarrik. Hori jakiteko, B (azidoa) eta C (azken hau soberan, hiru tanta C eta tanta bat B) nahas daitezke. Nahastea kolorerik gabekoa izango da: Azido eta basea edo azido eta fenolftaleina. Nahaste horri D soluzioa erantsiko diogu; atera daitekeena:

3 . TAULA

6

( B + C ) nahastea(tanta bat B eta 3 tanta C)

DSoluzioak BIOLETA kolorea hartzen du

1. kasua

D Soluzioak ez du kolorerik hartzen, edo hartzen badu oso gutxi hartzen du

2. kasua

KONKLUSIOAK:

1. Kasua: C basea bada, B+C nahastea basikoa da eta D soluzioarekin nahasterakoan bioleta kolorea emango du; D soluzioa fenolftaleina denez, 1. Kasua gertatzen baldin bada, C basea da eta D, fenolftaleina.

2. Kasua: C soluzioa fenolftaleina bada, B+C nahastea azidoa izango da eta, beste aldetik, D, basea; honek azidoa neutralizatuko du; hala ere, ondorengo soluzioa neutroa izanik, ez du kolorerik emango fenolftaleinarekin, edo ematen badu ere, gutxi nabarituko da kolorea. Kasu honetan, C fenolftaleina da eta D, basea.


NEUTRALIZAZIO ERREAKZIO BATEN ENTALPIAREN NEURKETA

1. OINARRIZKO PROZEDURAEsperimentazioaren bidez, azidoaren eta basearen arteko neutralizazio- erreakzio batean sortutako energia neurtzea da helburua.

Erreakzioa hau da :

HCl + NaOH NaCl + H2O +H.

7

H = x (kJ/mol): Erreakzioaren ondorioz sortzen den beroa; kasu horretan, erreakzioaren entalpia, kalkulatu behar den balorea.

Ioien arteko erreakzioa :

H+ + OH - H2O Esperientzian, masa berdinek hartuko dute parte erreakzioan2, horretarako, HClaren eta NaOHaren kontzentrazio berdineko bolumen berdinak hartuko dira; honela, erreakzioa, molak berdinak izanik, erabat burutuko da. Erreakzioaren erreaktiboen kontzentrazioa 1 mol/l-koa izango da.

Bi disoluzioen tenperaturak neurtzen dira eta berdinak direla baieztatu; gero, azidoa eta alkalia kalorimetro batean nahasten dira eta nahastearen tenperatura neurtzen da.

2. MATERIALA

2.1. Kalorimetroa2.2. 0,01 g-ko doitasuneko balantza2.3. Termometroa 0 ºC-tik 50 ºC-raino, 1 ºC-ko doitasunarekin.2.4. 100 ml-ko bi probeta2.5. 500 ml-ko matraze aforatua2.6. 2 Pasteur tantaze tantako gomazko udaretxoarekin2.7. 250 ml-ko kapazitatea duen hauspeakin-ontzia2.8. 10 ml-ko pipeta2.9. Enbolodun zurgagailua edo gomazko udare zurgatzailea 2.10. Irabiatzeko hagatxoa2.11. Plastikozko tapoia duten 2 ontzi, HCl-a eta NaOH-a gordetzeko

3. ERREAKTIBOAK 3.1. Praktika honetarako, kontzentrazio berdineko (1 mol/l) bi erreaktiboen bolumen berdinak (500 cm3) prestatuko ditugu.3.2. HCL-aren prestaketa. Pipeta baten bidez, HCL-aren 42,8 ml hartzen

dira. HCl-aren dentsitatea 1,185g/cm3-koa da, eta kontzentrazioa, % 36. 100 ml ur distilatuarekin diluitzen da eta 500 ml-ko matraze aforatu batera pasatzen da. Arrasean jarri ur distilatuarekin3. Ontzi gardenean gorde eta etiketatu.

3.3. NaOH-aren disoluzioaren prestaketa: 20g NaOH oratzen dira. 250 ml-ko ontzi batean, 100 ml urez diluitzen da; hozten utzi eta arrasean jarri ur distilatuarekin 500 ml-ko ontzian. Gorde ontzi garden batean eta etiketatu.

4. LAN PROZEDURA

2 Bolumenak neurtuko dira, eta disoluzioak diluituta izanda, dentsitatea 1 g/ml-koa dela onar daiteke bi disoluzioetan, orduan, 100 ml berdin 100 g dira.

3 Erraz eskura daitekeenez, ur desionizatua erabil daiteke eta, behar izanez gero, iturriko ura ere bai.

8

4.1. Neutralizazio -entalpiaren neurketa

4.1.1. Probeta batean 100 ml HCl neurtu. Tantazko bat erabili arrasean jartzeko. Kalorimetroan jarri. Bolumen hori V1 (ml) izango duzu eta horri m1 (g) dagokio.

4.1.2. Termometroa erabiliz, hasierako tenperatura neurtu: To

4.1.3. Beste probeta batean, ezarri 100 ml NaOH; horri V2 (ml) esango diogu eta m2 (g) izango du.

4.1.4. NaOH-aren disoluzioa azkar isuri kalorimetroan eta irabiatu poliki kalorimetroaren irabiagailuarekin. Gero, bukaerako tenperatura neurtu: Te oreka tenperatura izango da.

4.1.5. Hustu kalorimetroa, garbitu eta paper zurgatzailerekin lehortu.

4.2. Kalorimetroaren ur-baliokidearen neurketa (K)4.

4.2.1. Probeta batean 100 ml ur hotz neurtu, eta kalorimetroan jarri: m f izango da (gramo).

4.2.2. Termometroa uretan sartuz, tenperatura neurtu; hori Tf (tenperatura hotza) izango da.

4.2.3. Beste probeta batean, beste 100 ml ur neurtu, 250 ml-ko ontzi batera pasa eta 40 edo 50 ºC-raino berotu. Hori mc (g) izango da.

4.2.4. Ur beroaren tenperatura, TC (tenperatura beroa), kalorimetrora isuri baino lehenago neurtu.

4.2.5. Isuri azkar ur beroa kalorimetrora, irabiatu poliki eta kalorimetroaren oreka-tenperatura (Tm) neurtu.

4.2.6. Kalorimetroa hustu, lehortu eta garbitu paper xurgatzailearekin.

5. KALKULUAK

5.1. Erreakzio-entalpia

Erreakzioan sortutako energia urari eta kalorimetroari pasatzen zaie, eta haren balioa neur daiteke adierazpen honen bidez :

4 Kalorimetroaren ur-masaren baliokidea ezagutzen bada, azkeneko hori ez da egin behar; ezta haren balioa oso txikia denean ere, kasu horretan baloratu behar da errorea onar daitekeen ala ez. Hala eta guztiz ere, beren balio didaktikoa eta burutzeko duen erraztasuna kontuan hartuz, nire aldetik, egitea gomendatzen dut.

9

E = ( Mt + K )·c·T ( kJ )Non:Mt = Kalorimetroan dagoen ur masa osoa kg-tan (Gurean, Mt= 200g = 0,2 kg)K = Kalorimetroaren ur-baliokidea = Ur-masaren baliokideac = Disoluzioaren bero espezifikoa = 4180 J/K·kg (uraren berdina)T = Tenperatura-aldaketa = Te – To

Mol kopurua hartutako bolumena (V1) eta HCl-aren kontzentrazioaren arabera kalkulatzen da. Gure kasuan = 1 mol / l n = azidoaren molak = V1·[HCL]Esperientzia honetan V1 = 100 ml = 0,1 l; [HCL] = 1 mol/l; n = 0,1·1 = 0,1 mol

Erreakzio-entalpia hau izango da orduan :

Kalorimetroaren ur-baliokidea

Ur beroak emandako energia, kalorimetroak eta ur hotzak hartutakoaren berdina izango da. Kalorimetroa K ur-masarekin berdintzen dugu, K hori kalorimetroaren baliokidea da.

Ur beroak emandako energia = Ur hotzak eta kalorimetroak xurgatutako energia Mc·4180·(Tc – Tm) = (Mf + K)·4180·(Tm – Tf) horrexegatik:

- Mf

Non :K = Kalorimetroaren ur-baliokidea kg-tanMc = Ur beroaren masa kg-tan = mc/1000Mf = Ur hotzaren masa kg-tan = mf/1000Tc = Ur beroaren tenperaturaTf = Ur hotzaren tenperatura.Tm = Nahastearen tenperatura.

6. BALIOAK ETA EMAITZAK ADIERAZTEKO TAULA

[HCl] = mol/l [NaOH] = mol/l

Hren KALKULUAEsperimentua HCL

V1 (ml)NaOHV2 (ml)

To

(º C)Te

(º C)T =

Te – To

n(mol)

Mt

(kg)H(kJ/mol)

1. 2.

10

3. 4.

K BALIOAREN DETERMINAZIOAEsperimentua mf

(g)Mf

(kg)Tf

(º C)mc

(g)Mc

(kg)Tc

(ºC)Tm

(º C)K

(kg) 1. 2. 3. 4. 5.

Gidoia jarraituta, gure laborategian egindako esperientzia batzuen emaitzak:

[HCl] = 1 mol/l [NaOH] = 1 mol/l

H-ren DETERMINAZIOA Esperimentua

HCLV1 (ml)

NaOHV2 (ml)

To

(º C)Te

(º C)T =

Te – To

n(mol)

Mt

(kg)H(kJ/mol)

1 50 50 18 24 6 0,05 0,1 50,161 zuzenduta

(*)56,43

2 100 100 18,5 25 6,5 0,1 0,2 54,342

zuzenduta(*)57,74

(*)Kalorimetroaren ur masa baliokidea (K) kontutan hartuz zuzendu dira. K BALIOAREN KALKULUA Esperimentua

mf

(g)Mf

(kg)Tf

(º C)mc

(g)Mc

(kg)Tc

(ºC)Tm

(º C)K

(kg)1 100 0,1 18 100 0,1 35 26 0,0125

11


DANIELL PILA

1. HASTAPENAKPraktika honen helburua, Daniell pila batean sortzen den potentzial diferentzia

neurtzea da. Pilan gertatzen den erreakzioa (erredox erreakzioa) hau da: GATZ Anodoa (-) ZUBIA Katodoa (+)Zn(s) | ZnSO4 (disol) || CuSO4 (disol) | Cu (s)

Oxidazioa Erredukzioa

Pila funtzionatzean gertatzen diren erreakzioak hauek dira:Anodoa (Polo-): Zn Zn2+ + 2e- (Oxidazioa)

12

Katodoa (Polo +): Cu2+ + 2e- Cu (Erredukzioa)Orotarikoa: Cu2+ + Zn Cu + Zn2+

Erredox pare honetarako, elektrodo bakoitzaren potentzialaren kalkulua Nerst ekuazioaren bidez egiten da.

Zn Zn2+ + 2 e- Horren balioa:

Cu2+ + 2e- Cu Horren balioa:

Pilaren potentziala bi elektrodoen potentzialen kenketa eginez lortzen da, Katodorena – Anodorena: Ekobre – Ezinka

Ioien kontzentrazioa 1 M izanik (log1 = 0), kalkulua hauxe da:

,balioa da :

2. MATERIALAK 2.1 0,01 g-ko bereizmena duen balantza2.2 Apal itxurako bi 250 ml-ko prezipitatu-ontzi 2.3 250 ml-ko matraze aforatua2.4 250 ml-ko 3 flasko erroskadun 2.5 Hagatxo eragilea 2.6 Zinkezko elektrodoak (hagatxo edo xafla biribildua), berdin kobrezkoak (xafla biribilduak edo zirkuitu elektrikoetan erabiltzen den haria)2.7 Elektrodoetarako isolatutako euskarria 2.8 Mutur batean hertsita dagoen porodun portzelanazko tutua. Horrek gatz zubiak

betetzen duten funtzio bera betetzen du eta erabiltzeko erosoago da2.9 2 V-eko korronte Jarraituko jostailuzko motorea2.10 Kable eroaleak, gorriak eta urdinak2.11 Polimetroa2.12 Euskarri unibertsala2.13 Pintza unibertsalak (2)2.14I ntxaur bikoitza (3)2.15 U tutua, diametro (6 mm) eta adar bakoitzean 50 mm-ko luzera

3. ERREAKTIBOAK5 1.irudia

5 Bi disoluzioak tenperatura berdina izan behar dute, horregatik, aurrez prestatu behar dira eta, denbora batez, laborategian leku berean eduki.

13

3.1. Kobre sulfatoa 1 M: 71,43 g CuSO4·7H2O oratu eta 250 ml-ko prezipitatu ontzi batean disolbatu, 200 ml ur distilatuarekin. 250 ml-ko matraze aforatu batera pasa eta ur distilatuarekin arrasean jarri. Flasko garden batean sartu, etiketatu, eta gorde

3.2. Zink sulfatoa (1 M):

40,36 g ZnSO4 oratu eta gero, egin ezazu lehen kobre sulfatoarekin egin den prozedura bera

3.3. Potasio kloruroa 1 M(gatz-zubiarentzat): 18,64 g KCl oratu, disolbatu 250 ml-ko prezipitatu ontzi batean, 200 ml ur distilatuarekin, 250 ml-ko kapazitatea duen matraze aforatu batera pasa eta ur distilatuarekin arrasean jarri. Ontzi garden batera isuri, etiketatu eta gorde

4. JARDUERA

4.1. Gatz zubiaren prestaketa: Portzelanazko porodun zelula ez badago, U tutu adarduna behar da bi ontzietan sartzeko. KCl disoluzioarekin bete eta itxi adarrak algodoizko tapoiarekin.

4.2.Muntaia (1. irudia)

4.2.1. Isolatuta dagoen elektrodo-euskarri batean, Zn-zko hagatxoa edo xafla muntatzen da, zulotxo batean sartu eta eutsi presiozko torlojo batekin. Gauza bera egiten da beste euskarrian Cu-zko haga edo xaflarekin.

4.2.2. Zinkazko elektrodoa, hari eroalearen bidez motorrari lotzen zaio. Kobrezko elektrodoa ere, kolore diferentea duen beste kablearekin motorrarekin konektatzen da . 6

6 Motorraren errotazioa ondo ikusteko, koloreztatutako kartoizko edo paperezko disko bat motorearen ardatzean jartzea, sistema ona da.

14

4.2.3. Polimetroaren bi hariak voltak korronte jarraituan neurtzeko eran konektatu eta harien muturrak bi elektrodoen bornetan ipini, horrela, erraz neur ahal izango dituzu potentzial-diferentziak.7

4.2.4. 250 ml-ko prezipitatu ontzi batean, zink sulfato isurtzen da ontzia erdiraino betez.

4.2.5.Behera eramaten da elektrodoen euskarria, ahalik eta bi elektrodoak disoluzioetan sartu arte, Zn-zko elektrodoa zink sulfato disoluzioan eta Cu-kobre sulfato disoluzioan, irudiak (1 eta 2) erakusten duten bezala.

4.2.4. Bi elektrodoen arteko potentzial diferentzia neurtu eta motorra biratzen dela baieztatu ezazu. Motorraren (ike-a),

2 V-ekoa, maximoa da, pilak sortzen duen iee-a nahikoa da biraketa sortzeko (apuntatu taula batean lortutako balioak, borneen arteko potentzial diferentzia izango da: iee-ike

2.irudia

4.2.5. Motorrari lotuta dagoen kable bat askatu eta berriz potentzial diferentzia neurtu (zirkuitu irekian ari zara orain). Oraingo potentzial-diferentzia, aurrenekoa baina handiagoa izango da; pilak teorikoki eman behar duena, alegia, (1,1 V).

4.2.6. Portzelanazko porodun zelula badugu, muntaia antzekoa da, bigarren irudian ikus daitekeenez; kasu honetan, bi ontzi erabili beharrean nahikoa batekin, izan ere, zelularekin bi disoluzioak isolatuta gertatzen dira (2. irudia)

5. EMAITZEN TAULAEsperimentua Motorra konektatuta Motorra deskonektatuta 1. 2. 3. 4.

7 Kableak ondo bereizteko, katodoa(+ poloa), kobrezko elektrodoa dela, kontuan hartu beti.

15

DON BOSCO GOI MAILAKO LANBIDE HEZIKETAKO BERARIAZKO INSTITUTOA DON BOSCO GLHBI

Antxon De Vicente Arbeloa

KOBRE SULFATOAREN ELEKTROLISIA

1. HASTAPENAKKobre (II) sulfatoaren (CuSO4) disoluzio batean, Cu2+ ioiak eta sulfato ioiak (SO4

2-) disoziazioaren ondorioz sortzen dira. Soluzioaren elektrolisia korronte jarraituan eginez gero, elektroi-transferentziak gertatzen dira katodoan zein anodoan, hauexek:

16

katodoan: Cu2+ + 2e- Cu (Erredukzioa)

Anodoan: SO42- SO4 + 2e-

(Oxidazioa)

SO42--a oso erreaktiboa da eta elektrodoaren

materialarekin erreakziona dezake (kobrezkoa bada, esaterako) edo urarekin, elektrodoa inertea bada (grafito, platino...), honako erreakzioekin:

Kobrezko elektrodoan: SO4 + Cu SO4

2- + Cu2+

Elektrodo inertean: SO4 + H2O SO4

2- + 2 H+ + ½ O2

Lehendabiziko kasuan, kobrezko elektrodoa anodoa da eta kobrea disolbatzen da, eta bigarrenean, oxigeno gasa sortzen da, burbuilak ikusten dira1.

2. MATERIALAK

2.1. Matraze aforatua (250 ml)2.2. Pipeta2.3. Pipeta zurgatzaileen enboloa2.4. 250 ml-ko erroskadun tapoia duen flasko bat2.5. Hagatxo eragilea2.6. 2 grafitozko elektrodo (inerteak)2.7. 1 kobrezko elektrodo (metalezko xafla edo isolatzailerik gabeko kobre-haria)2.8. Isolaturiko elektrodo-euskarria2.9. Korronte jarraituaren iturria edo 4,5 V-eko petaka itxurako pila2.10 . Hari eroaleak (gorria eta urdina)2.11 .Polimetroa2.12 .Euskarri unibertsala 2.13 .Pintza unibertsalak (ale bat)2.14 . Intxaur bikoitza(1)

3. ERREAKTIBOAK

3.1. kobre (II) sulfatoaren soluzio azidoa 2

4. JARDUERA

4.1 Grafitozko bi elektrodoak, isolaturiko euskarri batean, ipintzen dira.

17

o

4.2 Kobre (II) sulfatoaren disoluzioa 250 ml-ko prezipitatu-ontzi batean esekitzen da, ontzia erdiraino betez.

4.3 Euskarria eta elektrodoak behera eramaten dira, kobre sulfatoaren disoluzioan bi elektrodoak erabat sartu arte.

4.4 Minutu batzuk sartuta egon ondoren, ateratzen dira. Elektrodoak berdin daudela ikusiko da, horrek erakusten du ez dela erreakziorik gertatu disoluzioaren eta elektrodoen artean. Era berean, konproba daiteke polimetroarekin, bi elkektrodoen artean potentzial diferentziarik ez dagoela; argi geratzen da3, ez gaudela pila elektriko baten aurrean.

4.5 Elektrodoak berriz barneratzen dira disoluzioan eta kolore desberdineko hariei (bata polo positiboari eta bestea negatiboari) konektatzen dira korronte jarraituko energia iturriarekin. Petakako pila erabiltzen baduzu, berdin egin ezazu konexioa.

4.6 Ezarri energia-iturria 4-6 V-eko tentsioarekin eta minutu batzuetan utzi konektatuta.

4.7 Arretaz begiratu elektrodoei. Polo negatiboarekin konektatuta dagoen elektrodoan, kobre ezarria nabarituko da, kobre kolorea hartzen baitu argi eta garbi, polo positiboarekin konektatuta dagoen elektrodoan, gas burbuilak hasiko dira.

4.8 Energia-iturria, berriz, deskonekta ezazu. Elektrodoak disoluziotik atera eta baiezta ezazu batak kobre kolorea hartu duela eta besteak, aldiz, ez duela aldaketarik izan .

4.9 Polaritatea aldatuta, sartu berriz elektrodoak disoluzioan. Energia-iturriari konektatu. Lehen ezarritako kobrea desagertzen eta berehala antzemango da beste elektrodoan ezartzen ari dela.

4.10 Itzali energia iturria itzali. Igo elektrodoak. Polo positiboarekin konektatuta dagoena kobrezko elektrodo batekin ordezkatu. Piztu berriz, lehen bezala, 4-6 V-eko tentsioan eta korrontea minutu batzuetan utzi pasatzen.

4.11 Elektrodoak ateratzerakoan, nabarituko duzu, kobrezko elektrodoa erasota eta kanpoaldetik desegina gelditu dela.

OHARRAK1 Jardueran, oxigeno gasaren burbuilak espero baino gutxiago ikusten dira, oxigeno gasa erraz disolbatzen baita ur-disoluzioan. Hala ere, nabarmen ikusten dira.

18

2 Gehitu iezaiozu azido sulfurikoa eta klorhidrikoa Cu (II) sulfatoaren disoluzioari , horrela, disoluzio azidoa lortuko duzu. Disoluzio azidoa prestatzen da bi arrazoigatik: lehena, konduktibitatea handiagotzeko, erresistentzia elektrikoa txikiagoa baita, eta bigarrena, ezarritako kobrea garbiagoa izan dadin (oxidorik gabe).3 Ohar zaitez Daniell pila eta elektrolisia desberdinak direla. Daniell pila eta elektrolisiaren arteko desberdintasuna potentzial-diferentzia sortzeko eran datza. Elektrodoen artean sortzen da Daniell pilan, eta elektrolisian, aldiz, saretik edo energia-iturritik hartzen da.


OZPINAREN BALORAZIOA

3. METODOAREN HASTAPENAK

1.1.Praktika honetan, ozpin komertzialak duen azido azetikoaren kontzentrazioa kalkulatuko dugu. Kontzentrazioa ohikoa den eran, bolumen ehunekotan (gradutan)

19

emango dugu. Kontzentrazio hori berdina da masa zein bolumen portzentaian. Ozpinaren dentsitatea 1 g/ml denez, kalkulatutako gramo kopurua eta azetiko puruaren mililitro kopurua berdinak dira.Balorazioa azido-base bolumetriaren bidez egingo dugu eta erreaktiboa hidroxido sodikoa izango da.

2.Azido base bolumetria. Ozpinaren balorazioa Ozpin komertzial batean dagoen azido azetikoaren (CH3-COOH) kontzentrazioa kalkulatu nahi da esperientzia honetan. Entsaioan, ozpin bolumen jakin bat neutralizatu behar dugu sodio hidroxidoaren, NaOH-aren kontzentrazio ezaguna duen disoluzio batekin . Erreakzioa horrela dago adierazita :

CH3-COOH + NaOH NaCH3-COO + H2O

Erreakzioko bi erreaktiboen masa erlazioa: 1 mol CH3-COOH (60 g) = 1 mol NaOH (40 g). Mol batek mol batekin erreakzionatzen du.Sortutako gatza , NaCH3 -COO , disoziatzen da eta disoziazio horretatik ateratzen den azetato ioia (CH3-COO-) hidrolizatzen da, horra erreakzioa:

CH3-COO- + H2O CH3-COOH + OH-

Sortutako OH- ioiek pH>7 edo pH alkalinoa sortzen dute, horregatik komeni da esparru alkalinoko erakusle bat erabiltzea, fenolftaleina esaterako.

3. MATERIALA

0,01 g-ko bereizmena duen balantza.1000 ml-ko matraze aforatua.250 ml-ko matraze aforatua.250 ml-ko prezipitatu-ontzia.3.5 250 ml-ko Erlenmeyer matrazea.3.6 10 ml-ko pipeta.3.7 Hagatxo irabiagailua3.8 Bureta (100 ml)3.9 Flasko tanta-kontagailua

4. ERREAKTIBOAK

4.1 Ozpin komertzialeko 100 ml-ko lagina.Matraze batean gorde eta etiketatu.

4.2 Kontzentrazioa 0,1 mol/l-ko duen NaOH-aren soluzioa: oratu 4 g NaOH. 250 ml-ko prezipitatu-ontzi batera pasa, eta disolbatu uretan (150 ml gutxi

20

gorabehera). Pasa soluzioa 1000 ml-ko matraze aforatura, ur desionizatutarekin edo destilatuarekin arrasean jarri, ondo nahastu, gorde eta etiketatu.

4.3 Fenolftaleina erakuslearen soluzioa: 0,1 g fenolftaleina oratu. 60 ml etanol eta 40 ml ur nahastu fenolftaleinarekin eta nahastea uretan disolbatu. Flasko kontagailu batean gorde eta etiketatu.

5. Ozpinaren balorazioa

3.2.1 Hartu 20 ml ozpin komertzial pipetarekin eta isuri 100 ml-ko matraze aforatuan, ur destilatu edo desionizatuarekin arrasean jarri. Nahastu ondo, soluzio horren mililitro batek hasierako soluzioaren 0,2 ml ditu (1 ml disoluzio azido = 0,2 ml ozpin).1

3.2.2 Soluzio horren 10 ml (adibidez) pipeteatu eta 250 ml-ko Erlenmeyer batera pasa, hau Va izango da, disoluzio azidoaren bolumena.1

3.2.3 Gehitu ura Erlenmeyer matrazeari 100 ml-ko marraraino. Gehitu 3 edo 4 tanta fenolftaleina erakusle. Disoluzioa gardena da.

3.2.4 NaOH-aren disoluzioarekin (0,1 M) bureta bete eta arrasean jarri .3.2.5 Poliki, buretan dagoen NaOH-aren soluzioa Erlenmeyer matrazera isuri,

nahastea irabiatzen den bitartean. Gehikuntza geratu kolorea biratzen denean, kasu honetan, kolorea gardenetik arrosa argi pasatzen da. Apuntatu, Vb (ml), erabili den basearen bolumena.

(Oharra)1: Balore horiek orientagarriak dira.

3.2.6 Ozpinaren kontzentrazioaren kalkulua : Lehen ikusi den bezala: Mola molarekin proportzioan gertatzen da erreakzioa, orduan: Azido azetikoaren mol kopurua = Hidroxido sodikoaren mol kopurua.

n(CH3-COOH) = n(NaOH)

Azetikoaren mol kopurua = =

Hidroxido sodikoaren mol kopurua =

n(CH3-COOH) = n(NaOH), berdintza betetzen denez:

Azido azetikoaren masa isolatuz :

Masa hori ozpin komertzialetik hartutako masa da, gogoratu 5.1.1. puntuan adierazitako erlazioa, ozpinaren eta disoluzio azidoaren artean (1 ml disoluzio azido = 0,2 ml ozpin), kasu honetan, ozpinaren bolumena Va·0,2 ml da, eta haren masa = Va·0,2 g

Ozpinean azido azetikoaren ehunekoa (masa zein bolumenean) hiruko erregela baten bidez kalkulatuko dugu:

21

Badakigu ozpinaren masa hau dela:

Hori guztia Va·0,2 g-ko edo Va·0,2 ml-ko ozpinaren lagin batean, 100 (g edo ml-ko) laginean:

Azido aztikoaren ehunekoa = =

Hori oraindik ere laburrago eman daiteke adibidearen bidetik

joanez gero, hidroxidoaren kontzentrazioa 0,1 M eta Va 10 ml direnean, alegia:

%(CH3-COOH) = Vb·0,3

OZPINAREN AZETIKOAREN KONTZENTRAZIOAREN KALKULUA

Laborategian egindako pare bat saiakuntza, [NaOH] = 0,1 mol/l erabiliz:

esperimentua

Va

ml

Vb

ml

Ozpinarengraduak

1 10 19,6 5,882 10 19,5 5,8534


ERREDOX BOLUMETRIA: UR OXIGENATUAREN DETERMINAZIOA PERMANGANIMETRIAREN BIDEZ

22

1. HASTAPENAKPraktika honetan ur oxigenatuaren balorazioa egingo da: ur oxigenatuaren botikako litro batek duen ur oxigenatu puruaren kantitatea kalkulatuko dugu. Potasio permanganatoa (KMnO4) eta ur oxigenatua erreakzionaraziko ditugu. Potasio permanganatoa oxidantea da eta ur oxigenatua (hidrogeno peroxidoa edo H2O2), erreduktorea. Ur oxigenatua erreduktorea da ingurune azidoan. Esperimentu honetan, desinfektatzeko erabiltzen den ur oxigenatu komertzialak duen kontzentrazioa kalkulatuko dugu. Ur oxigenatuaren kontzentrazioa bolumen ehunekotan adieraz daiteke edo, baita ere, ur oxigenatuaren litro batetik (B.N.etan) sortzen diren oxigeno litroen kopuruaren arabera. Ingurune azidoa lortzeko, azido sulfurikoa erabiliko dugu. Erreakzioa hau da:

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2O

Erreakzio molekular honetan, elektroi-transferentziako bi erreakzio gertatzen dira:

MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O (Erredukzioa)

H2O2 - 2e- O2 + 2H+ (Oxidazioa)

Erreakzio molekularretik ateratzen dugun ur oxigenatuaren eta permanganatoaren arteko erlazioa:

5 mol H2O2 / 2 mol KMnO4.

Erreakzioaren bukaera nabarmen ikusten da, izan ere, produktu guztiak gardenak dira eta permanganatoa bioleta ilun. Erreakzioaren bukaerara iristean, permanganatoaren azkeneko tanta gehitzerakoan, disoluzioa arrosa kolore iraunkorra hartzen baitu.

2. MATERIALA2.1 Bureta2.2 Matraze Erlenmeyerra (250 ml)2.3 Pipeta (10 ml)2.4 Enbolo xurgatzailea edo pipetarekin xurgatzeko gomazko udarea2.5 Hagatxo irabiagailua2.6 Topazio koloreko 1000 ml-ko plastikozko tapoidun flaskoa, permangatoaren

soluzioa gordetzeko2.7 Plastikozko tapoidun 250 ml-ko flaskoa sulfurikoa gordetzeko

3. ERREAKTIBOAK3.1 KMnO4, permanganatoaren disoluzioa (0,02 M)3.2 Azido sulfurikoaren (H2SO4) disoluzioa (6 M)

4. LAN PROZEDURA4.1 Ur oxigenatuaren balorazioa4.1.1. Ur oxigenatuaren bolumen bat hartu pipetaren bidez (esate baterako 10 ml), hori Va izango da. Erlenmeyer matraze batera isuri. Ura gehitu 100 ml-ko marraraino. Pipetarekin 10 ml sulfurikoaren disoluziotik xurgatu eta Erlenmeyer matrazera bota. Berotu irakite-punturaino iritsi gabe.4.1.2. Bete ezazu bureta KMnO4 (0,02 M) disoluzioarekin eta jarri zeroan arrasean

23

4.1.3. Irabiatzen eta nahasten den bitartean, buretatik Erlenmeyer matrazera permanganatoa isuri, emeki. Utzi gehitzeari kolorea gardenetik larrosara biratzen den unean. Apuntatu gastatutako KMnO4-aren bolumena (Vpa).

5. KALKULUAKErreakzio molekularrean, erreakzioa doitu ondoren, ur oxigenatuaren eta permanganatoaren mol kopurua hau da: 5 mol ur oxigenatu eta 2 mol permanganato.Permanganatoaren mol bakoitzeko 2,5 mol ur oxigenatu:1 mol KMnO4 = 2,5 mol H2O2

Saiakuntzaren balioak erabilita:Permanganatoaren mol kopurua : [KMnO4]·Bolumena = (mol/l)·litro = [KMnO4]·Vpa·10-3 = 0,02·Vpa·10-3 Horren arabera, ur oxigenatuaren molak :

H2O2-aren molak = 0,02·Vpa·10-3 · 2,5Pisu (masa) ehunekoa kalkulatzeko ur oxigenatuaren masa (gramoak) kalkulatuko dugu:

Ur oxigenatuaren gramoak = molaritatea·ur oxigenatuaren masa molekularra

= 0,02·Vpa·10-3 ·2,5·34

Ur oxigenatuaren dentsitatea 1 g/ml-koa denez, kalkulatutako gramo kopurua eta ur-oxigenatu puruaren mililitro kopurua berdinak dira. Hiruko erregelaren bidez kalkulatuko dugu bolumen ehunekoa:

Laginaren Va ml-tan, ur oxigenatu puruaren (0,02·Vpa·10-3 · 2,5·34) ml badaude 100 ml-tan x

% H2O2 = H2O2 –aren bolumen ehunekoa =

6. OXIGENOAREN BOLUMENA (KALKULUA) Ohikoa da ur oxigenatuaren kontzentrazioa oxigeno bolumenetan ematea: 20 bolumen edo 30 bolumen... Horrek esan nahi du ur oxigenatuaren litro batek, baldintza normaletan, 20 edo 30 litro O2 emititzen dituela. Horra erreakzioa:

2 H2O2 2 H2O + O2

Erreakzio horri erreparatuta, H2O2-aren bi moleko, mol bat O2 ateratzen da.Horrek adierazten digu 68 g H2O2-rekin 22,4 l oxigeno ateratzen direla, presio eta tenperatura baldintza normaletan. Gogoratu laginaren Va ml-an, (0,02·Vpa·10-3 ·2,5·34) g ur oxigenatu purua dugula, litro batean :

0,02·Vpa·10-3 ·2,5·34· g = 0.02· Vpa· 2,5·34 g = 1,7· gramo

24

Kasu horretan ere, sortuko litzatekeen litro kopurua, hiruko erregela batekin kalkula dezakegu:68 g ur oxigenatuarekin 22,4 L O2 ateratzen badira

1,7· gramotan x litro

x = = litro

25

Documents

Selektibitateko Kimika Praktikak