1. No category

Øvelsesvejledninger
til kemi C
Københavns VUC
Efterår 2015
Kemi C laboratoriekursus efterår 2015
Københavns VUC
Vognmagergade 8, 1120 København K
Indholdsfortegnelse
Side 2
Sikkerhed i laboratoriet
Side 3
Rapport- og journalskrivning
Side 4
Oversigt over det mest almindelige laboratorieudstyr
Øvelsesvejledninger
Side 5
1. Fremstilling af nogle tungtopløselige salte (Journal)
Side 9
2. Stoffers blandbarhed (Rapport)
Side 12
3. Ophedning af natriumhydrogencarbonat (Rapport)
Side 15
4. Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand (Rapport)
Side 17
5. Heptans reaktion med brom (Rapport)
Side 20
6. Fedt i chips/eller andre fedtholdige fødevarer (Journal)
Side 23
7. Molarmasse for lightergas (Rapport)
Side 26
8. Indholdet af eddikesyre i husholdningseddike (Rapport)
Side 28
9. Spændingsrækken (Journal)
Side 32
10. Dannelse af ioner ved oxidation af magnesium (Journal)
S. 1
Efterår 2015
KVUC
Sikkerhed i laboratoriet
I laboratoriet gælder et særligt regelsæt: Alle bevægelser - inklusive gang - foregår i
rimeligt sikkert og roligt tempo. Af hensyn til giftige eller brandbare kemikalier er rygning,
spisning og drikning forbudt. Indtagelse af kaffe eller lignende foregår udenfor
laboratoriet, og det er forbudt at drikke af laboratorieudstyr, som for eksempel bægerglas.
Af sikkerhedsmæssige grunde skal der bæres kittel og sikkerhedsbriller under alle
eksperimenter.
Kemieksperimenter kan være risikable. Det kræver omtanke at omgås kemikalier og
apparatur. Desuden skal du være opmærksom på, at læreren anviser at nogle af de
anvendte kemikalier skal opsamles i affaldsdunke. Efter eksperimenterne skal der ryddes
op. Glasvarer vaskes af og sættes i opvaskemaskine.
Uheld
I tilfælde af uheld: Bevar roen og tilkald hjælp (læreren)!
Brand: Brug ikke vand - kvæl ilden. En prop i en brændende kolbe slukker straks ilden. En
lidt større brand på et bord eller på gulvet kvæles med et brandtæppe eller evt. med en
kittel. Ild i en person kvæles ved at få personen til at lægge sig over ilden. Derefter
dækkes personen med et brandtæppe. (Der er dog aldrig gået ild i personer her på
stedet, og vi bruger så vidt muligt elkogeplader frem for bunsenbrændere).
Brandslukkeren anvendes kun til større brande og aldrig på personer.
Skoldninger og forbrændinger: Masser af koldt vand meget længe indtil anden
førstehjælp. Husk at tage evt. tøj af ved skylningen.
Kemikalier i øjnene: Masser af koldt vand meget længe indtil anden førstehjælp.
Hudkontakt med farlige kemikalier: Masser af koldt vand.
Snitsår: Masser af koldt vand.
Indtagelse af kemikalier: Du skal aldrig putte kemikalier i munden; men sker der uheld
er førstehjælpen afhængig af, hvad der er indtaget. Det er vigtigt, at du ved, hvad du har
fået i munden.
S. 2
Efterår 2015
KVUC
Rapport- og journalskrivning
Ved eksperimenter i laboratoriet skal der føres en laboratoriejournal, der indeholder
præcise notater om eksperimenternes forløb. Her skrives alle relevante oplysninger og
observationer ned under eksperimentets udførelse. Det er bedre at tegne og notere for
meget end for lidt. Måleresultater kan med fordel nedskrives i tabelform.
Laboratoriejournalen er udgangspunktet for udfærdigelsen af journalen eller en egentlig
rapport over eksperimentet.
Rapporten skal udformes, således at den kan læses og forstås, som en selvstændig
enhed.
Rapporten skal opbygges efter nedenstående retningslinier.
Journalen skrives på det journalark, der er vedlagt de eksperimenter, hvorover der skal
skrives journal.
Rapporten bør, alt efter hvilket eksperiment der er tale om, indeholde:
1. Forside:
med overskrift, navn og dato.
2. Formål:
Kortfattet formålsbeskrivelse.
3. Teori:
Kort gennemgang af de teoretiske forudsætninger for eksperimentet.
Rapporten skal indeholde reaktionsskemaer for samtlige reaktioner i eksperimentet.
4. Apparatur og kemikalier:
Liste over det anvendte apparatur og reagenser.
5. Fremgangsmåde:
Kort beskrivelse af eksperimentets udførelse samt eventuelt en skitse af opstillingen.
Punktet kan eventuelt også indeholde dele af teorigennemgangen.
6. Resultater og beregninger:
Skematisk opstilling af registrerede eller målte størrelser (eksempelvis farver, farveskift,
lugt og bundfald).
Endvidere resultatberegninger. Husk altid at anvende enheder på alle talstørrelser. Gør
evt. rede for anvendte formler.
Eventuelle spørgsmål fra eksperimentvejledningen besvares.
7. Fejlkilder:
Her angives eventuelle årsager til afvigelser fra det forventede resultat i følge teorien.
8. Konklusion:
Konklusionen er en vurdering af eksperimentets resultater i forhold til formålsbeskrivelsen.
S. 3
Efterår 2015
KVUC
Oversigt over det mest almindelige laboratorieudstyr:
S. 4
Efterår 2015
KVUC
1. Fremstilling af nogle tungtopløselige salte (journal)
Formål:
At fremstille nogle tungtopløselige salte ved fældningsreaktioner.
At opskrive ion- og stofreaktionsskemaer for de udførte forsøg, samt navngive de dannede
salte.
Teori:
Salte er blot et andet ord for ionforbindelser.
Ionforbindelser består normalt af en positiv metalion og en negativ ikke-metalion, men der
kan også indgå sammensatte ioner som f.eks. NH 4+ , SO42 − , OH − .
De positive og negative ioner tiltrækker hinanden og holdes sammen i et iongitter . Er
ionforbindelsen tungtopløselig ses den som en uklarhed i opløsningen.
De fleste salte er letopløselige i vand, men nogle er (mere eller mindre) tungtopløselige.
På nedenstående skema kan man se hvilke ionforbindelser, der er letopløselige og hvilke
der er tungtopløselige.
L betyder letopløselig, T betyder tungtopløselig.
NO3−
NH 4+
L
Cl −
Na+
K+
Mg2+ Zn2+
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Ca2+
Ba2+
Pb2+
Ag+
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
T
T
Br −
I−
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
-
L
L
L
-
L
L
L
L
T
T
T
T
SO42 −
L
L
L
L
L
L
L
L
T
T
T
T
CO32 −
L
L
L
T
T
-
T
-
T
T
T
T
OH −
L
L
L
T
T
T
T
T
T
T
T
T
S 2−
L
L
L
T
T
T
T
T
T
T
T
T
PO43−
L
L
L
T
T
T
T
T
T
T
T
T
Apparatur og kemikalier:
Reagensglas, reagensglasstativ og følgende faste stoffer NaI , Na3PO4 , CuSO4 , K2SO4,
Ca(NO3)2 .
Vandige opløsninger af AgNO3 og Na2S.
Demineraliseret vand på sprøjteflaske.
Fremgangsmåde:
Sikkerhedsforanstaltninger: Skyl grundigt med vand, hvis der kommer kemikalier på huden
eller i øjnene. Slut under alle omstændigheder af med at vaske hænder.
S. 5
Efterår 2015
KVUC
CuSO4 er sundhedsskadelig, Sølvnitraten AgNO3 kan give (uskadelige) sorte pletter på hud
og tøj.
Der fremstilles de 5 tungtopløselige salte, der er fremhævet med grå baggrund i skemaet.
Når der er valgt et gråt felt er fremgangsmåden som følger:
1) Se hvilke ioner, saltet skal indeholde.
Den positive findes øverst i skemaet, den negative yderst til venstre.
2) Vælg blandt de udleverede kemikalier et stof (1), der indeholder den ønskede
positive ion og et andet (2), der indeholder den ønskede negative ion.
3) Opløs de to udgangsstoffer i lidt demineraliseret
vand i hver sit reagensglas. Dette gøres ved at
anbringe lidt stof i et reagensglas, og fylde ca. 11½ cm demineraliseret vand oveni. Derefter sættes
fingeren for reagensglasset og der rystes til ALT stof
er opløst. OBS: Hvis alt stof ikke kan opløses,
tilsættes lidt mere vand og der rystes.
Hvis stoffet allerede ER i opløsning (fx AgNO3),
skal der dryppes blot ca. 1 mL af opløsningen oveni den anden opløsning.
4) Hæld de to opløsninger sammen.
5) Noter bundfaldets udseende og farve. Det kaldes et bundfald, lige så snart væsken
bliver uigennemsigtig. Hvis reagensglasset fik lov at stå, ville det faste stof
efterhånden falde til bunds.
Når alle 5 salte er fremstillet, opsamles opløsningerne i beholder til uorganisk affald og
glassene renses med flaskerenser, skylles i demineraliseret vand og sættes med
bunden opad i reagensglasstativet, så de kan dryppe af.
S. 6
Efterår 2015
KVUC
Til aflevering
Journalark for Fremstilling af nogle tungtopløselige salte
Formål:
At fremstille nogle tungtopløselige salte ved fældningsreaktioner.
At opskrive ion- og stofreaktionsskemaer for de udførte forsøg, samt navngive de dannede
salte.
Teori:
•
Hvad er forskellen på simple ioner og sammensatte ioner?
•
Hvad forstår man ved en formelenhed?
•
Eksempel: En ionforbindelse bestående af magnesiumioner og chloridioner placeres i
et iongitter. Hvordan vil formelenheden for denne ionforbindelse se ud?
Databehandling:
2) Hvad kan du ud fra skemaet slutte om opløseligheden af
a) Natrium og kalium ionforbindelser:
b) Nitrater:
S. 7
Efterår 2015
KVUC
c) Phosfater:
d) Ionforbindelser med med Cl- , Br- , I- :
Pos.
ion
Opløsning
1
Neg.
ion
Opløsning
2
Ionreaktionsskema
Stofreaktionsskema
Farve, formel
og navn på
bundfaldet
3 Ca2+(aq) + 2 PO43-(aq)
Ca3(PO4)2(s) 
Ca2+
Ca(NO3)2
PO43-
Na3PO4
3 Ca(NO3)2(aq) + 2 Na3PO4(aq) 
Ca3(PO4)2(s) + 6 NaNO3(aq)
S. 8
Efterår 2015
KVUC
2. Stoffers blandbarhed (rapport)
Formål: Der undersøges nogle stoffers opløselighed i vand, ethanol og heptan og på den
baggrund vurderes, hvilken af følgende det enkelte stof er:
-
En ionforbindelse
-
En polær molekylforbindelse
-
En upolær molekylforbindelse.
Desuden vil vi prøve at finde ud af, om det er muligt at uddrage en generel sammenhæng
mellem stoftype og opløselighed på baggrund af forsøgsresultaterne. At bestemme om et
stof består af ioner og er et salt, eller om det består af molekyler ud fra dets opløselighed i
polære/upolære opløsningsmidler.
Teori: Metalioner og ikke-metalioner danner ionforbindelser, mens ikke-metalatomer
indbyrdes danner molekylforbindelser. Nogle molekylforbindelser er polære, mens andre
er upolære. Dette afhænger af atomernes elektronegativitet. Se eventuelt en tabel for
elektronegativitet i din lærebog.
Apparatur:
Kemikalier:
•
Reagensglas + stativ
Opløsningsmidler:
•
4 engangspipetter
•
Vand
•
Spatel
•
Heptan
•
Ethanol
Stoffer:
•
NaCl natriumchlorid
•
CuCl2·2H2O kobber(II)chlorid dihydrat
•
Sucrose – alm. husholdningssukker
•
Glycerin
•
Olivenolie/vegetabilsk olie
•
I2 diiod
S. 9
Efterår 2015
KVUC
Fremgangsmåde:
Stofferne blandes i hver sit reagensglas efter nedenstående skema. Væsker tilføres med
en pipette, (ca. 10 dråber). De faste stoffer tilsættes med en spatel. K om ikke for
m eget stof i reagensglasset. K un få korn af de faste stoffer.
Sæt fingeren for reagensglasset og ryst grundigt.
Noter i skemaet om stofferne blander sig med hinanden eller ej.
Det er hensigtsmæssigt kun at arbejde med et opløsningsmiddel af gangen.
Bortskaffelse af affald:
Væskerne med heptan/ethanol og diiod suges op og kommes i et bægerglas til organisk
affald. Resten smides ud i vasken, reagensglassene vaskes af og stilles med bunden i
vejret i stativet.
Resultater:
Stoffets navn
Kemisk
formel
Natriumhlorid
NaCl
kobber(II)chlorid
dihydrat
CuCl2·2H2O
Diiod
I2
Sucrose
C12H22O11
Glycerin
C3H8O3
Olivenolie
Opløses i
vand
Opløses i
ethanol
Opløses i
heptan
Er der tale om
• Ionforbindelse
• Polære molekyler
• Upolære molekyler
triglycerid
stort organisk
molekyle
S. 10
Efterår 2015
KVUC
Rapporten
Teori:
Forklar kort begreberne: elektronegativitet, de tre bindingstyper (ren kovalent binding,
polær kovalent binding og ionbinding), polære og upolære molekyler, densitet og
faseadskillelse.
Giv eksempler på elektronegative atomer og ionforbindelser.
Resultater:
I denne del af rapporten indsættes det udfyldte skema. Skemaet kommenteres under
databehandling.
Databehandling:
1. Beskriv iagttagelserne (benyt tabellen) og forklar resultaterne.
2. Prøv at formulere nogle generelle blandbarheds-/opløselighedsprincipper for
•
polære stoffer med ionforbindelser og andre polære forbindelser
•
upolære molekyler med ionforbindelser og andre polære forbindelser
•
upolære molekyler med andre upolære forbindelser
S. 11
Efterår 2015
KVUC
3. Ophedning af natriumhydrogencarbonat (rapport)
Formål:
At finde reaktionen for ophedning af natriumhydrogencarbonat ved hjælp af kemisk
mængdeberegning.
Teori:
Natron (”tvekulsurt natron”) hvis kemiske navn er natriumhydrogencarbonat, anvendes i
husholdningen som hævemiddel. Stoffet kan fungere som hævemiddel, fordi det afgiver
gasser ved ophedning. Ophedningen bevirker en kemisk omdannelse af stoffet. Formlen er
NaHCO3. Det er et salt, der består af ionerne Na+ og HCO3-. Man kan påvise, at der
dannes carbondioxid (CO2) ved ophedningen af natriumhydrogencarbonat. Der dannes
nemlig bundfald, når man leder de dannede gasser gennem kalkvand.
Efter ophedningen af natriumhydrogencarbonat ligger der et hvidt stof tilbage. Det er
naturligvis en natriumforbindelse, og det kunne være Na2O, NaOH eller Na2CO3. I så fald
skulle reaktionen forløbe efter et af følgende tre reaktionsskemaer:
1) NaHCO3 (s) → Na2O (s) + H2O (g) +
2) NaHCO3 (s) → NaOH (s) +
CO2 (g)
CO2 (g)
3) NaHCO3 (s) → Na2CO3 (s) + H2O (g) +
CO2 (g)
Reaktionsskemaerne er ikke afstemt. (Skriv kun afstemte reaktionsskemaer i rapporten.)
Øvelsens formål er at finde ud af hvilke af de tre reaktionsskemaer, der er det rigtige. Det
sker ved at ophede en afvejet portion natriumhydrogencarbonat, hvorefter man måler
massen af det faste reaktionsprodukt. Forsøgsresultatet sammenlignes med beregninger
på grundlag af hvert af de tre reaktionsskemaer.
Apparatur: Digel med låg. Digeltrekant. Trefod. Bunsenbrænder. Vægt.
Kemikalier: Natriumhydrogencarbonat
Fremgangsmåde:
Rens diglen om nødvendigt. Anbring digel med låg i en digeltrekant og ophed den, indtil
den er rødglødende i bunden. Sluk for bunsenbrænderen og lad diglen stå til afkøling.
Diglen skal være helt kold inden man begynder selve forsøget. Benyt ventetiden til at
afstemme reaktionsskemaerne.
Nulstil vægten og aflæs massen af digel og låg. Fyld diglen ca. kvart op med
natriumhydrogencarbonat og aflæs den nøjagtige masse af digel, låg og
natriumhydrogencarbonat. Anbring måleresultaterne i skema.
S. 12
Efterår 2015
Masse af digel
og låg
KVUC
Masse af digel, låg og
NaHCO3
Masse af NaHCO3 før
ophedning
Masse efter
ophedning
Ophed diglen med låg i ca. 5 minutter. Den skal være rødglødende i bunden. I ventetiden
kan man påbegynde beregningerne (se efterbehandling).
Når ophedningen er færdig, skal diglen afkøle noget, hvorefter den vejes med låg og
indhold.
Rapporten
Skemaerne nedenfor kan benyttes til at løse spørgsmålene fra databehandlingen.
Reaktionskema 1:
NaHCO3(s) →
Na2O(s) +
H2O (g) +
CO2 (g) (ikke afstemt)
M (g/mol)
m (g)
n (mol)
Reaktionskema 2:
NaHCO3(s) →
NaOH(s) +
CO2 (g) (ikke afstemt)
M (g/mol)
m (g)
n (mol)
Reaktionsskema 3:
NaHCO3(s) →
Na2CO3(s) +
H2O (g) +
CO2 (g) (ikke afstemt)
M (g/mol)
m (g)
n (mol)
S. 13
Efterår 2015
KVUC
Skema til de beregnede resultater:
Massen af
NaHCO3
Massen af fast
reaktionsprodukt
Beregnet masse af
Na2O
NaOH
Na2CO3
Databehandling:
1) Afstem de tre reaktionsskemaer.
2) Beregn stofmængden af natriumhydrogencarbonat og beregn derefter hvor stor
massen af reaktionsprodukterne bliver ifølge reaktionsskema 1, 2 og 3.
Beregningsgangen skal udføres ved at indsætte molarmassen (M), massen (m) og
stofmængden (n) i reaktionsskemaerne (1, 2 og 3) vist på rapporthjælpearket. Beregn
efter formlen: n = m/M.
3) Anvend vejeresultaterne fra forsøget til at beregne massen af det faste
reaktionsprodukt, der ligger tilbage i diglen og bestem derefter hvilket reaktionsskema,
der er det rigtige. Anvend evt. skema fra rapporthjælpearket til at danne dig et overblik
over resultaterne (Se ”Skema til de beregnede resultater”).
4) Hvor præcis blev resultatet af forsøget? Beregn evt. fejlprocent.
Fejlprocent beregnes således: Forskellen mellem det opnåede og det forventede
resultat divideres med det forventede og ganges med 100%.
5) Hvis det ikke var præcist, hvad var da mulige fejlkilder?
S. 14
Efterår 2015
KVUC
4. Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand (rapport)
Formål
At bestemme indholdet af natriumchlorid, NaCl, i en prøve af havvand ved hjælp af Mohrs
chloridtitrering.
Teori
Koncentrationen af chloridioner, Cl¯, kan bestemmes ved titrering med en opløsning af
sølvnitrat. Som indikator benyttes kaliumchromat, K2CrO4. Sølvionerne vil først fælde ud
med chloridionerne, og danne et hvidt bundfald af tungt opløseligt sølvchlorid, AgCl :
Ag+ (aq) + Cl¯ (aq) → AgCl (s)
Når alle chloridionerne er fældet ud, vil yderligere tilsætning af sølvnitrat give et rødt bundfald af sølvchromat, Ag2CrO4 :
2 Ag+ (aq) + CrO42- (aq) → Ag2CrO4 (s)
En svag blivende rødfarvning viser således, at alle chloridionerne er fældet ud og man er
nået til ækvivalenspunktet.
Under antagelse af, at alle chloridionerne stammer fra natriumchlorid i havvandet, kan
”saltindholdet” i havvand beregnes.
Apparatur
100mL målekolbe med prop, 10mL og 20mL fuldpipetter med sugebold, burette i stativ,
magnet + magnetomrører, magnetfiskepind og 100mL konisk kolbe med vid hals.
Kemikalier
Sølvnitratopløsning 0,100M AgNO3, kaliumchromatopløsning 0,1M K2CrO4. Vandprøve.
Eksperimentelt
Overfør 10,0mL havvand med pipette til en 100mL målekolbe og fyld op med demineraliseret vand til mærket, hvorved havvandet fortyndes 10 gange. Sæt prop på og omryst
kolben. Udtag derefter 20,0mL fortyndet havvand og overfør det til en 100mL konisk kolbe.
Tilsæt derefter ca. 5 dråber 0,1M kaliumchromat. Kolben tilføres en magnet og stilles på
en magnetomrører. Sæt ikke kolben under buretten før buretten er nulstillet !
Vær nu meget forsigtig da sølvnitrat kan give sorte pletter på huden og chromforbindelser
er kræftfremkaldende. En burette fyldes med 0,100M sølvnitrat og nulstilles. Den
fortyndede opløsning af havvand titreres med sølvnitratopløsningen. Titreringen afbrydes
og buretten aflæses, når én dråbe fremkalder en svag blivende rødfarvning. Der udtages
en ny portion (20,0mL) af det fortyndede havvand og titreringen gentages.
Oprydning: pipetterne skylles igennem med demineraliseret vand fra sprøjteflaske og
sættes på plads med spidsen opad i stativet. Overskydende sølvnitrat og indholdet af
kolben med det titrerede havvand fyldes i beholder til uorganisk affald med tungmetaller.
S. 15
Efterår 2015
Volumen af 0,100 M AgNO3
KVUC
[Cl-] i fortyndet havvand
[Cl-] i havvand
i masse% (NaCl)
Efterbehandling
1.
Beregn stofmængden, n, af sølvnitrat i det tilsatte volumen 0,100M AgNO3.
2.
Hvor stor er stofmængden, n, af chloridioner i 20,0mL fortyndet havvand?
3.
Beregn den aktuelle koncentration af chloridioner i fortyndet havvand.
4.
Hvad er den aktuelle koncentration i havvandet?
5.
Antag at chloridionerne udelukkende stammer fra natriumchlorid, og beregn massen
af natriumchlorid i 1L havvand.
6.
Densiteten af havvand sættes til 1 g/mL. Beregn indholdet af natriumchlorid i havvand
udtrykt i masseprocent.
7.
Sammenlign resultatet med følgende referenceværdier og kommentér:
Nordsøen:
3,5%
Kattegat:
2,0%
Øresund:
1,5%
Bælterne:
1,5%
Vestlige Østersø: 0,8%
Søer på øerne: 0,005%
S. 16
Efterår 2015
KVUC
5. Heptans reaktion med brom (rapport)
Formål: Formålet med forsøget er at vise, at heptan under visse betingelser kan reagere
med brom og at identificere et af reaktionsprodukterne.
Teori: Heptan C7H16 er en alkan. Alkaner er normalt meget vanskelige at få til at reagere.
Det kan dog lade sig gøre hvis man hjælper lidt på vej. Den første substitutionsreaktion
hvor vi udskifter hydrogen, H, med brom, Br, i heptanen sættes i gang vha. stærkt lys.
Dette kaldes en fotokemisk substitutionsreaktion. Reaktionen kan skrives sådan:
(1)
Sideproduktet hydrogenbromid,HBr, er en stærk syre som øjeblikkelig vil reagere med
vand og danne oxoniumioner og bromidioner:
(2)
Oxoniumionen kan påvises vha. en pH-måling med universalindikatorpapir (eller pHstrips). Bromidionen påvises ved udfældning med sølvioner:
(3)
Som sidegevinst i dette forsøg kan man iagttage et tofasesystem af vand og heptan. Dette
skyldes at vand er polært og heptan er upolært. De to stoffer kan derfor hverken blandes
eller opløses i hinanden. Vi kan også observere en ekstrahering (udtrækning) af brom, Br2,
fra vandfasen til heptanfasen. Dette skyldes at dibrom er upolært. I begyndelsen af
forsøget befinder dibrom sig i den polære vandfase men ”vandrer” over i den upolære
heptanfase.
Apparatur:
-
Små reagensglas i stativ
Propper
Spatel
Engangspipette
Alufolie
Kraftig lampe
Kemikalier
-
Heptan
Br2(aq)
AgNO3(aq)
Universalindikatorpapir
S. 17
Efterår 2015
KVUC
Fremgangsmåde:
a) I hvert af to små reagensglas, mærket 1 og 2, anbringes med pipette FØRST ca. 1
cm Br2-opløsning og DEREFTER ca. 2 cm heptan. Glassene lukkes med en prop.
Notér udseendet af henholdsvis heptanfasen og vandfasen.
b) Reagensglassene rystes.
Reagensglas 1 indpakkes i alufolie og placeres evt. et mørkt sted.
Reagensglas 2 stilles foran en kraftig lampe. Ryst det let af og til.
Notér farverne af de to faser i reagensglas 2 efter ca. 10 minutter. (Gå først
derefter videre til næste punkt).
c) De to faser fra reagensglas 2 adskilles ved at den øverste fase (heptanfasen) suges
op med en engangspipette og overføres til et reagensglas – sæt prop på dette
reagensglas. Vandfasen (underfasen) skal nu undersøges nærmere.
Med en spatel tages et par dråber fra vandfasen, og de anbringes på et stykke
universalindikatorpapir.
Notér pH-værdien ud fra farven på universalindikatoren efter anbringelse af nogle
dråber af vandfasen.
d) Resten af vandfasen tilsættes nogle få dråber AgNO3(aq).
Notér hvad der sker med vandfasen ved tilsætning af sølvnitrat, AgNO3.
e) Reagensglas 1 tages frem i lyset.
Notér farverne af de to faser i reagensglasset.
Skema til observationer (noter) fra forsøget:
Heptanfasens farve
Vandfasens farve
a)
b)
e)
S. 18
Efterår 2015
KVUC
pH-værdien målt med universalindikator
c)
Udseendet af vandfasen efter tilsat AgNO3
d)
Rapporten
Skemaet med observationer (noter) fra forsøget indsættes i rapporten under ’Resultater’.
Databehandling
1.
Hvilken type reaktion kan der efter teorien ske mellem heptan og Br2?
2.
På hvilket sted i forsøget blev det bekræftet, at heptan kan reagere med Br2?
3.
Opskriv et muligt reaktionskema (med strukturformler) for reaktionen mellem
heptan og Br2.
4.
Stemmer dette reaktionsskema med den observation, der blev gjort, da vandfasens
pH blev bestemt med universalindikatorpapir?
5.
Hvilket stof blev påvist, da AgNO3-opløsning blev tilsat til vandfasen.
6.
Kommenter forskellen mellem det reagensglas, der stod i lys og det reagensglas,
der stod i mørke.
S. 19
Efterår 2015
KVUC
6. Fedt i chips/eller andre fedtholdige fødevarer (rapport)
Formål: Chips er lavet af kartoffelspåner og indeholder fedtstof (planteolie), stivelse og
krydderier, herunder salt. Fedtindholdet bestemmes ved en adskillelse af stofferne. Det
målte fedtindhold sammenlignes med varedeklarationen.
Vi vil ekstrahere fedtstoffet med et velegnet opløsningsmiddel, pentan.
Apparatur:
Fælles:
1 lille morter med pistil, vægt og vejebåde, vandbad (2-3 hold om et vandbad) og
plastikskål til affald i stinkskab.
Hvert hold:
måleglas, 50 mL, 1 bægerglas 250 mL, konisk kolbe 100 mL, glastragt, glasuld, glasspatel.
Kemikalier: Pentan og chips/småkager/nødder
Fremgangsmåde: I STI NK SK AB
Ca. 12 - 13g chips knuses i morter med pistil.
1) Afvej i vejebåd ca.10 g knust chips nøjagtigt, og overfør
dem til et tørt bægerglas. Noter den præcise masse af chips i
tabel 1.
2) Vej EN REN konisk kolbe. Massen noteres i tabel 2.
3) Hæld 50 mL pentan op i måleglasset i stinkskab. Alle de
efterfølgende punkter foregår i stinkskabet!
4) Hæld det afmålte pentan i bægerglasset med knuste chips,
og omrør blandingen grundigt med en spatel.
5) Filtrér blandingen gennem glasuld i tragt over i den koniske
kolbe, idet så meget som muligt af ”chipsmassen” holdes
tilbage i bægerglasset. For at få alt pentan overført til kolben presses ”chipsmassen” med
spatelen.
6) Gentag ekstraktionen med 40 mL pentan, og filtrér også dette over i kolben. Resterne
af chipsene anbringes i en skål i stinkskab.
7) Anbring den koniske kolbe med opløsningen af fedt i pentan i vandbadet (ca. 100 °C)
under udsuget. Giv evt. kolben en blyring på, så den ikke vælter i vandet. Opløsningen
inddampes, indtil der kun er en tyktflydende olie tilbage i bægerglasset.
8) Kolben tørres omhyggeligt udvendigt og vejes. Massen noteres i tabel 2.
Bortskaffelse:
Ingen stoffer kræver speciel opsamling i særlig beholder ved dette forsøg.
S. 20
Efterår 2015
KVUC
Til aflevering
Journalark for 6. Fedt i chips/eller andre fedtholdige fødevarer
Formål: Chips er lavet af kartoffelspåner og indeholder fedtstof (planteolie), stivelse og
krydderier, herunder salt. Fedtindholdet bestemmes ved en adskillelse af stofferne. Det
målte fedtindhold sammenlignes med varedeklarationen.
Vi vil ekstrahere fedtstoffet med et velegnet opløsningsmiddel, pentan.
Efterbehandling:
1. Angiv hvor meget fedt, du fik ekstraheret i feltet ’masse af fedtstof’ i tabel 1.
2. Resultatet sammenlignes med massen af chips, og masseprocenten udregnes og
indskrives i feltet ’Beregnet masseprocent’ i tabel 3.
3. Sammenlign med varedeklarationen ved at beregne afvigelsen mellem den beregnede
masseprocent og den masseprocent, der er angivet på varedeklarationen:
4. Foreslå mulige fejlkilder ved den anvendte metode:
Tabel 1 Chips
Navn på
chips
Fedtindhold pr.
100 g
Energiindhold pr.
100 g
Forventet masse
af fedt
i 10 g chips
Masse af chips
m(chip)
Tabel 2 Bægerglas
Masse af konisk kolbe Masse af kolbe og fedtstof Masse af fedtstof m(fedtstof)
Tabel 3 Masseprocent
Beregnet masseprocent Masseprocent ifølge varedeklarationen
S. 21
Efterår 2015
KVUC
Journal-hjælpeark til
6. Fedt i chips
Tabel 1 Chips
Navn på
chips
Fedtindhold pr.
100 g
Energiindhold pr.
100 g
Forventet masse
af fedt
i 10 g chips
Masse af chips
m(chip)
Tabel 2 Bægerglas
Masse af konisk kolbe Masse af kolbe og fedtstof Masse af fedtstof m(fedtstof)
Tabel 3 Masseprocent
Beregnet masseprocent Masseprocent ifølge varedeklarationen
S. 22
Efterår 2015
KVUC
7. Molarmasse for lightergas. (Rapport)
Formål:
At bestemme hvilke(n) gas(ser) lightergas består af. Dette gøres ved at bestemme lightergassens
molare masse og sammenligne den med molarmassen for nogle kendte brændbare gasser.
Apparatur:
250mL måleglas, stor balje næsten fyldt med vand, vægt, termometer, køkkenrulle og en
engangslighter.
Fremgangsmåde:
Begynd med at veje lighteren med 0,01grams nøjagtighed og noter massen i skemaet på næste side.
Fyld vand i baljen og mål vandets temperatur i °C. Temperaturen skal være tæt på
stuetemperaturen. Noter også temperaturen i skemaet.
Læg nu måleglasset helt ned i baljen så det fyldes med vand. Hvis det driller så hold evt. glassets
åbne ende lidt opad. Når glasset er helt tømt for luft tager du fat i glassets bund og løfter den op af
vandet. Løft kun så glassets kant stadig er 3-4cm under vandoverfladen.
Nu holder du lighteren ind under måleglassets åbning og lader gassen strømme ud af lighteren og op
i glasset. Se tegningen herunder. Pas på ikke at ”ramme ved siden af”. Når gassens volumen i
glasset er nået til ca. 240mL stoppes og lighteren tages op. Nu bevæges måleglasset forsigtigt lidt
op eller ned, sådan så vandoverfladerne inden i og uden for glasset flugter med hinanden. Aflæs
volumen i mL (husk glasset/skalaen vender ”på hovedet”) og skriv det ind i skemaet på næste side.
Tag måleglasset op og vend det ”rigtigt”. Anbring det i et stinkskab så lightergassen kan slippe ud
uden at gøre skade. Tør lighteren meget grundigt. Ryst så meget vand som muligt ud af
lighterhovedet, brug dernæst evt. en hårtørrer og vej den igen. Noter den nye masse i skemaet.
Aflæs trykket i bar eller mbar på skolens barometer!
Figur 1 viser
(a) hvordan
måleglasset skal
holdes, mens der
lukkes lightergas ud
og
(b) hvordan de to
vandoverflader er
ens, når volumen
aflæses.
S. 23
Efterår 2015
KVUC
Skema til resultater:
Masse af lighter
Masse af lightergassen
Før tømning
Vægtforskellen
Efter tømning
g
Vandets og gassens
Temperatur
g
g
Gassens
Volumen V
°C
mL
K
L
Efterbehandling:
Gassens volumen V skal omregnes fra mL til liter – der er plads i skemaet til resultatet.
Vandets temperatur omregnes til kelvingrader K.
Kelvingrader = celsiusgrader + 273
Massen af gassen m fås ved at trække de to vejeresultater fra hinanden. Værdien indsættes i
skemaet.
For at udregne stofmængden n for lightergassen i måleglasset skal vi bruge idealgasloven:
(1) p * V = n * R * T
n isoleres og beregnes
n=
P *V
R *T
p er trykket i bar eller kPa. Værdien aflæses på skolens barometer eller på www.dmi.dk.
Lightergassen i måleglasset er mættet med vanddamp, dvs. at en del af trykket i måleglasset skyldes
vanddamp. Mættede vanddampes tryk afhænger af temperaturen.
Find trykket af vanddamp efter tabellen nedenfor:
Temperatur /0C
20
21
22
23
24
Tryk/bar
0,0234
0,0248
0,0264
0,0281
0,0298
Tryk kPa
2,34
2,48
2,64
2,81
2,98
Beregn lightergassens tryk P i måleglasset ved at trække vanddampens tryk fra det tryk, som er målt
på barometeret. (Loven om partialtryk).
R er gaskonstanten. Hvis trykket p regnes i bar er gaskonstanten: 0,08314 L*bar/(mol*K).
S. 24
Efterår 2015
KVUC
Nu kan lightergassens molarmasse beregnes ved først at bruge idealgasloven (1) til at finde
stofmængden n.
Lightergassens molarmasse M findes ud fra følgende formel:
(2) M =
m
n
Der er fem mulige stoffer som lightergas kan bestå af, nemlig alkanerne: methan, ethan, propan,
butan eller pentan. Find deres kemiske formler i din lærebog og beregn deres molarmasser.
Sammenlign dit forsøgsresultat med disse værdier og afgør om lightergas er et af de nævnte stoffer.
Det kan også være lightergas er en blanding af to stoffer. Noter hvad du har fundet frem til
lightergas består af.
Methan
Ethan
Propan
Butan
Pentan
Formel
Molarmasse
Kommenter resultatet.
S. 25
Efterår 2015
KVUC
8. Indholdet af eddikesyre i husholdningseddike (rapport)
Formål:
At beregne indholdet af ren eddikesyre i husholdningseddike ved hjælp af syre/basetitrering.
Teori:
Husholdningseddike er en opløsning af eddikesyre i vand. Desuden indeholder
husholdningseddike små mængder af andre stoffer (se på deklarationen). Formålet med
forsøget er at bestemme indholdet af eddikesyre i husholdningseddike. Det sker ved
titrering med en NaOH-opløsning. Titreringsreaktionens reaktionsskema:
CH3COOH +
OH- →
CH3COO- + H2O
Vi kan også skrive reaktionsskemaet med stofformler:
CH3COOH +
NaOH
→ CH3COONa
+ H2O
Inden titreringen fortyndes eddikesyren med en faktor 10. I forbindelse med fortyndingen
måles densiteten af eddiken.
Efter titreringen kan man beregne koncentrationen af eddikesyren i enheden
(M=mol/L). I deklarationen på en flaske husholdningseddike står eddikesyreindholdet
angivet i masse %. Man skal kende densiteten for at kunne beregne masseprocenten.
Apparatur: Vægt, målekolbe 250 mL med prop, pipette 25 mL, sugebold, burette,
buretteholder, tragt og konisk kolbe 250 mL, magnetomrører og magnet.
Kemikalier: Husholdningseddike, 0,100 M NaOH, indikator: phenolphthlaeinopløsning.
Fremgangsmåde:
Nulstil vægten og vej den tomme 250 mL målekolbe. Overfør med en
pipette og sugebold 25,0 mL husholdningseddike til målekolben og vej igen
husholdningseddiken og kolben.
Masse af tom
målekolbe:
Masse af målekol- Masse af 25 ml
Densitet for
be med hushold- Husholdningseddik Husholdningseddik
ningseddike
e (beregnes)
e (beregnes)
Derefter fyldes målekolben med demineraliseret vand til målekolbens streg. Sæt prop i
og sørg for en grundig sammenblanding af målekolbens indhold.
Overfør 25,0 mL af den fortyndede husholdningseddike fra målekolben til en ren 250
mL konisk kolbe. Tilsæt nogle dråber phenolphthalein til den koniske kolbe. Titrer med
0,100M NaOH fra en nulstillet burette. Titreringen afbrydes, når en enkelt dråbe fra
buretten giver en svagt blivende rød opløsning. Aflæs det tilsatte volumen 0,100 M
S. 26
Efterår 2015
KVUC
NaOH. Gentag titreringen.
Volumen
0,100M
NaOH
Stofmængden af
NaOH
Koncentrationen af
eddikesyre i
fortyndet
husholdnings
- eddike
Koncentratione
n af eddikesyre
i ufortyndet
husholdningseddike
Eddikesyre
- indhold i
masse %
Deklarationen
s masse %
Rapporten
De to skemaer ovenfor kan indsættes i rapporten, men skal opdeles i ’resultater’ og
’databehandling’.
Databehandling:
1. Anvend vejeresultaterne til at beregne densiteten af eddike.
2. Beregn den tilsatte stofmængde NaOH.
3. Stofmængden af NaOH er ækvivalent med stofmængden af eddikesyre i den
fortyndede husholdningseddike. Betragt titreringsreaktionens reaktionsskema.
Hvordan er ækvivalensforholdet? Beregn hvor stor en stofmængde eddikesyre
der er i 25,0 ml fortyndet eddikesyre.
4. Beregn koncentrationen af eddikesyre i den fortyndede husholdningseddike.
Hvad er koncentrationen i ufortyndet husholdningseddike?
5. Når man skal regne eddikesyreindholdet om til masse %, kan man f.eks. regne
på 1 liter husholdningseddike. Hvor stor en stofmængde eddikesyre er der i 1
liter eddike?
6.
Beregn dernæst massen af denne stofmængde eddikesyre.
7. Find derefter massen af 1 liter husholdningseddike ved at anvende den målte
densitet, hvorefter man kan beregne eddikesyreindholdet i masse %.
8. Studer etiketten på eddikeflasken. Passer resultatet med deklarationen?
9.
Kunne man have anvendt methylrødt som indikator ved titreringen?
S. 27
Forår 2013
9. Spændingsrækken (journal)
Formål:
1) At iagttage reaktionen mellem metalioner og et metal for at fastlægge en
spændingsrække for de anvendte metaller.
2) At iagttage metallers reaktion med syre.
Teori:
Spændingsrækken: Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H(syre), Cu, Ag, Au
Apparatur: Små reagensglas i reagensglasholder
Kemikalier: Magnesiumbånd, sølvtråd, zinkstykker, ståluld, kobbertråd.
0,1 M Cu (NO3)2, 2 M HCl, 0,1 M MgCl2, 0,1 M AgNO3, 0,1 m ZnSO4,
Fremgangsmåde: Undersøgelserne udføres efter nedenstående
skema. Metallet renses om nødvendigt med ståluld, så overfladen er ren.
Metallet anbringes derefter i en opløsning, som indeholder ioner af et
andet metal eller hydrogenioner. Reaktionen iagttages og beskrives.
Metallet anbringes som vist på figuren og aftørres efter brug.
Skema:
Skema: Skriv iagttagelserne i rubrikken. + ved reaktion. – ved ingen
reaktion. (g) ved gas-udvikling.
Mg (s)
Mg
2+
(aq)
Zn
2+
(aq)
H
+
Zn (s)
Cu (s)
Ag (s)
-----
(aq)
Cu
2+
Ag
+
(aq)
---
(aq)
---
Noter iagttagelserne. Bemærk også for metaller i syre om reaktionen er hurtig eller
langsom.
1) Skriv reaktionsskemaer (delreaktioner og samlet
reaktion), hvor der sker en reaktion.
2) Noter metallernes reaktionshastighed med syre, og
sammenlign med spændingsrækken.
3) Opskriv de anvendte metaller og syre i en
spændingsrække.
Opløsninger med kobber og sølv opsamles. Reagensglassene børstes rene, skylles i demineraliseret vand og
S. 28
Forår 2013
stilles til tørre omvendt i reagensglasholderne.
Til aflevering
Journalark for 9. Spændingsrækken
Formål:
1) At iagttage reaktionen mellem metal-ioner og et metal for at fastlægge en
spændingsrække for de anvendte metaller.
2) At iagttage metallers reaktion med syre.
•
Hvad forstår man ved en oxidation?
•
Hvad forstår man ved en reduktion?
Skema: Skriv iagttagelserne i rubrikken. + ved reaktion. – ved ingen reaktion. (g) ved gasudvikling.
Mg (s)
Mg
2+
(aq)
Zn
2+
(aq)
H
+
Zn (s)
Cu (s)
Ag (s)
------
(aq)
Cu
2+
Ag
+
•
(aq)
(aq)
-----
Noter metallernes reaktionshastighed med syre, og sammenlign med
spændingsrækken. Hvad er sammenhængen?
S. 29
Forår 2013
•
Skriv reaktionsskemaer for de reaktioner der forløber. Hvis der er en sekundær
reaktion med vand, angives denne også. Skriv delreaktionerne for at angive
hvilket stof der reduceres og hvilket der oxideres. I eksemplet nedenfor oxideres Zn
(fordi det går Op i oxidationstal) og Cu reduceres (fordi oxidationstallet reduceres).
Eksempel på reaktion og forklaring
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)
Eksempel på delreaktioner
Oxidation: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2eReduktion: Cu2+(aq) + 2e-→ Cu(s)
Reaktion og evt. sekundær reaktion
Reaktion og evt. sekundær reaktion
→
→
→
→
Delreaktioner
Delreaktioner
Oxidation:
→
Oxidation:
→
Reduktion:
→
Reduktion:
→
Reaktion og evt. sekundær reaktion
Reaktion og evt. sekundær reaktion
→
→
→
→
Delreaktioner
Delreaktioner
Oxidation:
→
Oxidation:
→
Reduktion:
→
Reduktion:
→
S. 30
Forår 2013
Reaktion og evt. sekundær reaktion
→
→
→
→
Delreaktioner
Delreaktioner
Oxidation:
→
Oxidation:
→
Reduktion:
→
Reduktion:
→
Reaktion og evt. sekundær reaktion
Reaktion og evt. sekundær reaktion
→
→
→
→
Delreaktioner
•
Reaktion og evt. sekundær reaktion
Delreaktioner
Oxidation:
→
Oxidation:
→
Reduktion:
→
Reduktion:
→
Svarer metallernes reaktion til dét spændingsrækken viser? Skriv de anvendte
metaller op i en spændingsrække:
S. 31
Forår 2013
10. Dannelse af ioner ved oxidation af magnesium (journal)
Formål: Formålet med denne øvelse er at vise, at der dannes ioner når atomer, der gerne
afgiver elektroner reagerer med atomer, der gerne optager elektroner. Ved hjælp af
mængdeberegning kan det vurderes om oxidationen er fuldstændig.
Apparatur: Tang, digel med låg, trefod, trådtrekant og bunsenbrænder.
Kemikalier: Magnesium (Mg(s)).
Fremgangsmåde:
1. del
Et lille stykke magnesiumbånd, 2-3 cm, klippes/knækkes af rullen.
•
Hvordan ser magnesium ud?
Magnesiumstykket holdes derefter med tangen, og antændes i flammen fra
bunsenbrænderen. Sæt en porcelænsskål under det brændende magnesium
ADVARSEL: Se ikke direkte på det brændende magnesium, da det udsender lys der er så
kraftigt, at det kan skade øjnene.
•
Hvordan ser forbrændingsproduktet ud?
Ved forbrændingen sker der en reaktion mellem magnesium og luftens oxygen.
2. del
Forbrændingen af magnesium skal nu foregå under mere kontrollerede forhold. Et stykke
magnesium på ca. 5 cm vejes med 3 decimaler.
Massen af magnesium:
Derefter vejes en digel, også med 3 decimaler.
Massen af digel:
Massen af digel + massen af magnesium:
Magnesiumbåndet rulles sammen og kommes i diglen. Diglen forsynes med låg, og
anbringes i en trådtrekant på en trefod over en bunsenbrænder.
Bunsenbrænderen tændes, og der varmes kraftigt på diglen. Efter ca. 2 minutter fjernes
låget med en tang, og der opvarmes videre ca. 8 minutter. Efter ca. 5 minutters afkøling
vejes diglen med indhold.
Samlede masse af digel og forbrændingsprodukt :
•
Sammenlign den samlede masse før og efter forbrænding af magnesiumbåndet.
S. 32
Forår 2013
•
Forklar denne forskel? Var oxidationen fuldstændig?
•
Skriv reaktionsskemaet for den kemiske reaktion, som er foregået?
Til aflevering
Journalark for 10. Dannelse af ioner ved oxidation af magnesium
Formål: Formålet med denne øvelse er at vise, at der dannes ioner når atomer, der gerne
afgiver elektroner reagerer med atomer, der gerne optager elektroner.
1. del
•
Hvordan ser magnesium ud?
Magnesiumstykket holdes derefter med tangen, og antændes i flammen fra
bunsenbrænderen. Sæt en porcelænsskål under det brændende magnesium
•
Hvordan ser forbrændingsproduktet ud?
2. del
Forbrændingen af magnesium skal nu foregå under mere kontrollerede forhold. Et stykke
magnesium på ca. 5 cm vejes med 3 decimaler.
Massen af digel
Masse af digel +
afbrændt
magnesium
Massen af
magnesium
Massen af
forbrændingsproduktet
Vægtforskellen
Sammenlign den samlede masse før og efter forbrænding af magnesiumbåndet
•
Hvordan kan denne forskel forklares?
S. 33
Forår 2013
Ved forbrændingen sker der en reaktion mellem magnesium og luftens oxygen.
•
Hvilken kemisk reaktion er foregået?
•
Opskriv reaktionsskemaet for denne kemiske reaktion:
•
Var oxidationen fuldstændig?
S. 34