– הקשר בין מסיסות לטמפרטורה 6 מעבדה מספר

מטרת הניסוי:

לבדוק את הקשר שבין המסיסות לטמפרטורה.

מבוא:

סוג של קשר כימי בין יסודות ותרכובות על בסיס של שיתוף אלקטרונים.הבסיס ליצירת קשרקשר קוולנטי-

קוולנטי הוא הנטייה של אטומים מסוימים להגיע למצב ניטרלי של אטום גז אציל על ידי הוספת אלקטרונים.

נטייה זו מתאפיינת בתכונתם של האלקטרונים סביב האטום להתפרס באורביטלים )מסלולים(, בהם עשויים

להיות עד שני אלקטרונים.

יוני- ובעלי מטען שליליקשר )קטיונים( חיובי יונים בעלי מטען חשמלי בין כימי חזק סוג של קשר הנו

)אניונים(. הקשר נוצר כתוצאה ממשיכה אלקטרו-סטטית בין שני המטענים, על פי חוק קולון. קשרים יונים

נוצרים בעקבות הבדל משמעותי באלקטרו שליליות של שני היסודות הנפגשים, המודדת את השאיפה לקבל

אלקטרון על מנת להשלים את רמת האנרגיה האחרונה.

ונמצאים היא מדד לאי סדר. במצב המומס, המולקולות או היונים מפוזרים בתמיסה באקראיות,אנטרופיה-

באי סדר מכסימלי. כיון שהנטייה הטבעית של היקום וכל המערכות שבו היא להגדיל את אי הסדר( עליה

היא להתמוסס במים. באנטרופיה), ניתן לקבוע שעל פי השיקול האנטרופיה, הנטייה הטבעית של כל מוצק

תהליך בו מולקולות מים מקיפות ממס. בתהליך זה משתחררת אנרגיה.סולבטציה-

האנרגיה הדרושה להפרדת חלקיקים מהנוקליאון/אטום. אנרגיה זו מקבילה לאנרגיותאנרגיית ההפרדה-

יינון אטומי.

אם אנרגית ההפרדה קטנה מאנרגית הסולבטציה אז בסה"כ תשחרר אנרגיה בתהליך. אם המקרה הוא הפוך

נקלטת אנרגיה בתהליך והתמיסה מתקררת. הגורם החשוב ביותר המשפיע על המסיסות הוא הטמפרטורה

)עפ"י עקרון לה-שטלייה(.

אם מערכת כימית בשיווי משקל חווה שינוי בריכוז, בטמפרטורה או בלחץ, שיווי המשקלעקרון לה שטלייה-

יטה כדי למזער את השינוי שנוצר.

היא תגובה כימית הפולטת אנרגיה לסביבה.תהליך אקסותרמי-

היא תגובה כימית הצורכת אנרגיה מהסביבה. תהליך אנדותרמי-

Reaction:

1עמוד מעבדה בכימיה כללית ואנליטית

+ חוםK2Cr2O7 + H2Oתמיסה K2Cr2O7 + H2Oתמיסה + חום

נוסחאות:

מספרמוליהחומרחומר+מים) ) הכללי יחידות המסיסות השבר המולי של המוצק במיםמסהמולים

גרםמוצק100גרםמים

יחידות המסיסות )גרם(

השערה:

נקרר את המערכת תקטן כאשר אך )ע"י העלאת הטמפ'( המסיסות תגדל למערכת חום נוסיף כאשר

המסיסות.

טבלת חומרים:

K2Cr2O7 Potassiumהחומר

dichromate

H2O

Water

K2SO4AL2(SO4)3 24H2O,

potassium alum

SolidSolidמצב צבירה

צפיפות

kg/m3

2.67611.725

מסה מולרית

gr/mol

294.18518.02948.78

טמפרטורת התכהOC

398273.1592

טמפרטורת רתיחהOC

500100200

.Red-orange Odorlessצבע וריח

Taste- bitter; metallic.

Colorless

Odorless

White

Odorless

כלים:

מבחנה

2עמוד מעבדה בכימיה כללית ואנליטית

ביורטהמדחום

כוס מעבדהמאזניים אנליטיות

: MSDS נתוני

נתוני

בטיחות

Potassium dichromat : Very hazardous in case of skin contact )irritant(, of eye contact. Prolonged exposure may result in skin burns and ulcerations. Over-exposure by inhalation may cause respiratory irritation. Severe over-exposure can result in death. Inflammation of the eye is characterized by redness, watering, and itching.Skin inflammation is characterized by itching, scaling, reddening, or, occasionally, blistering.Fire Hazards in Presence of Various Substances: combustible materials, organic materials. Reacts explosively with hydrazine, and anydrous hydroxylamine.

Splash goggles; Lab coat; Dust respirator; Be sure to use an approved/certifiedציוד דרושrespirator or equivalent; Gloves

MSDS: http://www.sciencelab.comרשימת מקורות ל-

http://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_dichromate

מהלך הניסוי:

3עמוד מעבדה בכימיה כללית ואנליטית

תצפיות:

במהלך הניסוי נוכחנו לצפות בתהליך המתרחש כאשר חומר מומס הוכנס לתוך ממס ומסיסותו הושפעה ע"י עליית הטמפרטורה. בניסוי הנוכחי הוספנו לתוך מים מזוקקים )ממס( את החומר פוטסיום די-כרומט )מומס( אשר התמוסס לאחר שהעלנו את הטמפ' בסביבה בה הוא נמצא ובחשנו מעט החומר – התוצאה הייתה:

תמיסה אחידה רוויה בצבע כתום ללא גבישים.

4עמוד מעבדה בכימיה כללית ואנליטית

נרשום את הטמפ' עם הופעת המוצק בפעם השניה

נרשום את הטמפ' עם הופעת המוצק בפעם הראשונה

נחזור על תהליך החימום-קירור פעם נוספת

מ"ל נוספים של מים 10.0נוסיף לתמיסה : 4מהילה .

נרשום את הטמפ' עם הופעת המוצק בפעם השניה

נרשום את הטמפ' עם הופעת המוצק בפעם הראשונה

נחזור על תהליך החימום-קירור פעם נוספת

מ"ל נוספים של מים 10.0נוסיף לתמיסה : 3מהילה

נרשום את הטמפ' עם הופעת המוצק בפעם השניה

נרשום את הטמפ' עם הופעת המוצק בפעם הראשונה

נחזור על תהליך החימום-קירור פעם נוספת

מ"ל נוספים של מים 10.0נוסיף לתמיסה : 2מהילה

נרשום את הטמפ' בפעם השנייה שהופיע מוצק

לאחר שהמוצק התמוסס, נוציא את המבחנה מהמים החמים ונניח לה להתקרר

נערבב עד להמסת המוצק

נרשום את הטמפ'

.נכניס למבחנה מדחום מכויל ואת המבחנה לתוך כוס מעבדה שבה מים רותחים

מ"ל של מים לתוך מבחנה גדולה ונוסיף את המלח השקול לתוכה10.0בדיוק נכניס : 1מהילה .

K2Cr2O7 גר' של 6נשקול במאזניים אנליטיות כ-

1ניסוי מספר

מדגם בצבע כתום בצורת גרגירים אשר ניו בתחתית המבחנה. תחילת הניסוי:

עדיין תמיסה כתומה אשר בתחתיתה נמצאו הגרגרים.כל מיהול נוסף:

הנחנו את המבחנה בתוך ביקר עם מים רותחים- אשר עליית הטמפרטורהשינוי עם עליית הטמפרטורה: השפיעה על הגרגרים בתוך המבחנה )המסה אותם(.

התמיסה הפכה נוזלית.תוצאה )השפעת הטמפ'(:

תוצאות וחישובים:

K2Cr2O7294: גרם6משקל החומר בו השתמשנו: – אשלגן די כרומט gr/mol)Mw)K2Cr2O7

מ"ל

מים

c 0 טמפ' הריויון ))ריכוז שבר מולי במים גרם מים 100 ריכוז גרם ל

2 קריאה 1 קריאה

10(6×10)/100=0.60.0204(/0.0204 + 0.5556= ) 0.0354

5654

200.6*10=c2*20=> c2=0.30.0204(/0.0204 + 1.1111= ) 0.0180

4847

300.6*10=c2*30=> c2=0.20.0204(/0.0204 + 1.6667= ) 0.0121

2726

400.6*10=c2*40=> c2=0.150.0204(/0.0204 + 2.2222= ) 9.0966*10-3

2223

gr/mol(Mw(H2O 18 : מים אשלגן די כרומט

1.n=1018

=0.5556mol

2.n=2018

=1.1111mol

3.n=3018

=1.6667mol

4.n=4018

=2.2222mol

=<c1v1=c2v2 -גרם מים100הנוסחא בה השתמשנו לחישוב ריכוז גרם ל

5עמוד מעבדה בכימיה כללית ואנליטית

n= mMw

n= 6294

=0.0204mol

0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.00

01

02

03

04

05

06

- ל גרם כתלות 100ריכוז מים גרםבטמפרטורה

טמפרטורה כנגד מסיסות

- ל גרם /100ריכוז מוצק ] גרם מים [100גרם מים גרם

סיולז

צתלו

עמ

בהרטרו

פמ

ט

0 5.0 1 5.1 2 5.2 3 5.3 4 5.40

01

02

03

04

05

06

כתלות במים המוצק של המולי השברבטמפרטורה

טמפרטורה כנגד מסיסות

במים המוצק של המולי השבר

סיולז

צתלו

עמ

בהור

טרפמ

ט

דיון ומסקנות:

– אשלגן די כרומט.K2Cr2O7בניסוי זה בדקנו את הקשר בין המסיסות לטמפרטורה עבור המלח

6עמוד מעבדה בכימיה כללית ואנליטית

ביצענו מס' מיהולים כדי ליצור מספר תמיסות מוצק שונות בריכוזים ידועים, כאשר לכל מיהול חישבנו את גרם מים, את ריכוז השבר המולי וכן את הטמפרטורה בה הפכה התמיסה רוויה100ריכוז המלח בגרם ל-בכל אחד מהמקרים.

גרם מים והן של ריכוז השבר המולי – שהשיפוע100כפי שניתן לראות לפי הגרפים: הן של ריכוז גרם ל שהתקבל דומה בשני המקרים והמסקנה הנובעת מכך היא שככל שהריכוז קטן יותר יש צורך בטמפרטורה

נמוכה יותר על מנת שכל הגרגירים יתמוססו והתמיסה תהפוך לרוויה, ולהפך – ככל שריכוז המלח גדול יותריש צורך בטמפרטורה גבוהה יותר כדי שהתמיסה תהפוך רוויה.

כלומר ניתן להגיד שקיים יחס ישר בין ריכוז המלח שיש למוסס לבין הטמפרטורה בה התמיסה הופכת רוויה.

7עמוד מעבדה בכימיה כללית ואנליטית