آزمایش تیتراسون اسید وباز :

آزمایش تیتراسون اسید وباز :

هدف:

بدست اوردن غلظت اسید وباز

وسایل لازم:

بورت –سرکه- سود – اب مقطر- شناساگر فنیل قتالین – ترازو – استوانه مدرج- بشر

شرح ازمایش :

 

مرحله اول:

ساختن محلول سود .2/0 نرمال:

 

 

 

 

8/0 گرم سود را با ترازو وزن میکنیم با مقداری اب درون بشر حل کرده  محلول را درون بالن ژوژه ریخته تا خط نشان با اب پر کرده در الن را بسته و تکان میدهیم محلول ساخته شده را درون بورت میریزیم شیر بورت را باز کرده هوا را خالی میکنیم

حجم اولیه را یادداشت میکنیم v1

مرحله دوم :

5 سی سی از سرکه را با 20 سی سی اب مقطر بوسیله استوانه مدرج  بر میداریم درون ارلن ریخته چند قطره فنیل فتالین را به سرکه اضافه میکنیم

ارلن را در زیر بورت قرار میدهیم شیر بورت را باز کرده و قطره قطره  محلول را به سرکه اضافه میکنیم  این کار را تا زمانی ادامه میدهیم تا تمام اسیدها پیدا شود و محیط بازی شود و به رنگ صورتی که رسید شیر بورت را میبنریم و v2 را یادداشت میکنیم .

ازمایش تایین وزن مولکولی مایع مجهول

هدف

      تایین وزن مولکولی مایع مجهول

وسایل ازمایش:

   ارلن –درپوش الومینیوم –دماسنج-حمام بخار-ترازو –مایع مجهول –

شرح ازمایش:

    ابتدا ارلن حاوی درپوش الومینیوم را بوسیله ترازو وزن کرده و وزن ان را یادداشت میکنیم .

ارلن را حاوی اب کرده و وزن میکنیم

ارلن را حاوی مایعی ناشناس کرده ودرپوش الومینیوم را روی ان قرار میدهیم  سپس ان را روی ترازو قار داده و وزن میکنیم

ارلن حاوی مایع مجهول را بر روی حمام بخار قرار میدهیم تا مایع بخار شود سپس ارلن حاوی بخار را نیز وزن میکنیم

دمای حمام بخار را نیز یادداشت میکنیم عدد بدست امده  T  است

اعداد بدست امده را در رابطهm/MRT pv= قرار میدهیم تا وزن مولکولی مایع مجهول بدست اید

در اینجا ثابت R=./082 است .

نتیجه و محاسبات :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تئوری:

گاز ایده ال چیست؟

1)      گاز ایده‌آل به گازی گفته می‌شود که:

1. بین ذرات آن نیرویی وجود نداشته باشد و تنها برهم‌کنش بین ذرات، برخورد صلب باشد.
2. اندازهٔ ذرات نسبت به مسیر آزاد میانگین ناچیز باشد.

در دما وفشار ثابت حجم یک گاز با تعدا مولهای نسبت مستقیم دارد

2)      مقدار R را در شرایط استدادارد بدست اورید؟

بر اساس قرارداد فشار و دما استاندار در STPبه صورت T=0  C,273/15K است وفشار :ا اتمسفر و حجم ا مول از گاز ایده ال در ان که با اندازه گیری های تجربی بدست امده برابر است با 4/22  است این داده ها را در معادله بالا قرار میدهیم و R بدست می اید

R=PV/NT              1 AT 22/4  L/1MOL .273/15K= 0/082056      

R=0/082056

 

3)      قانون گازهای ایده‌آل چیست؟

قانون بویل

رابطهٔ بین فشار و حجم یک گاز در ۱۶۶۲ میلادی توسط رابرت بویل (Robert Boyle) اندازه گیری شد. بویل متوجه شد که افزایش فشار وارد شده بر یک گاز با کاهش حجم آن متناسب است. اگر فشار دو برابر شود، حجم به نصف کاهش می‌یابد. اگر فشار سه برابر شود، حجم به یک سوم حجم اولیه اش می‌رسد. قانون بویل می‌گوید که در دمای ثابت، حجم گاز با فشار رابطهٔ عکس دارد:

قانون شارل

رابطهٔ بین حجم و دمای یک گاز در ۱۷۸۷ میلادی توسط ژاک شارل (Jacques Charles) مطالعه شد و نتایج او به طور قابل ملاحظه‌ای توسط شاگردانش ژوزف گیلوساک (Joseph Gay - Lussac) گسترش یافت. براساس این قانون حجم تمام گازها، در فشار ثابت، با دمای مطلق آن گاز رابطهٔ مستقیم دارد:

 

قانون گازهای ایده آل

در دما و فشار ثابت حجم یک گاز با تعداد مول‌های آن نسبت مستقیم دارد. حجم یک مول گاز نصف حجم اشغال شده توسط ۲ مول گاز می‌باشد. بنابراین قانون و قوانین بویل و شارل می‌توان گفت که:

با استفاده از یک عدد ثابت می‌توان تناسب را به تساوی تبدیل کرد:

که از آن نتیجه می‌شود:

4)      در این ازمایش باید چه نمونه ای را انتخاب کرد ؟

 

مایع ای که نقطه جوش آن پایین باشد یا جامدی که به راحتی تصعید شود تا بتوان به راحتی به صورت بخار دراورد و بتوان از قانون گازهای ایده ال استفاده کنیم .

 

5)      قانون گازهای ایده آل توسط نظریهٔ جنبشی گازها راتوضیح دهید

نمونه‌ای از یک گاز شامل N (عدد آووگادرو) مولکول، هر کدام با جرم m را در نظر بگیرید. اگر این نمونه در مکعبی با یال a باشد، حجم آن برابر خواهد شد با:

با فرض اینکه یک سوم مولکول‌ها در جهت محور x، و دو سوم در جهت محورهای y و z حرکت کنند، آنگاه در هر ۲a حرکت یک مولکول گاز در جهت محور x داخل مکعب، مولکول حداقل یکبار به دیوارهٔ مکعب برخورد می‌کند. با فرض اینکه سرعت میانگین هر مولکول گاز برابر u است، در هر ثانیه هر مولکول گاز به اندازهٔ برخورد دارد و در هر برخورد به اندازهٔ ۲mu اندازهٔ حرکت آن تغییر می‌کند. پس در هر ثانیه هر مولکول گاز به اندازهٔ زیر به دیوارهٔ مکعب نیرو وارد می‌کند:

از این رو برای تمام مولکولهای گاز می‌توان نوشت:

فشار عبارت است از نیرو بر سطح. پس:

شکست در تجزیه (خطای lexing): P = \frac{\tfrac {Nmu^2}{3a}}{a^۲} = \frac {Nmu^۲}{۳a^۳} = \frac {Nmu^۲}{۳V}

پس می‌توان نوشت:

که KE در آن میانگین انرژی جنبشی مولکولی گاز می‌باشد. و از آنجا که انرزی جنبشی یک گاز (بنابر نظریه جنبشی گازها) با دمای مطلق آن نسبت مستقیم دارد و همچنین ، پس:

که با ضرب کردن عدد ثابتی مثل R، می‌توان تناسب را به تساوی تبدیل کرد:

ازمایش حلالیت

ازمایش حلالیت   

 

هدف ازمایش

 

 حلالیت و عوامل موثر بر روی حلالیت

 

وسایل ازمایش:

 

لوله ازمایش 3 عدد- قاشقک- اب افشان –اب- متانول –اتر- نمک – کلروفروم- نفت سفید –پیپت

 

شرح ازمایش:

3 عدد لوله ازمایش برداشته و در هر کدام به مقدار 3 سی سی آب- متانول و اتر میریزیم و هر بار یکی ازمواد شامل نمک – کلروفرم 1 سی سی و نفت سفید 1 سی سی را به طور جداگانه در 3 لوله آزمایش بوسیله پیپت  ریخته حلالیت یا عدم حلالیت هر کدام را مورد بررسی قرار میدهیم  ودر جدول زیر وارد میکنیم 

 

نتیجه ازمایش:

 

 

اتر	متانول	اب	حلال                    محلول
نامحلول	کمی محلول	محلول	نمک
کمی محلول	محلول	نا محلول	کلروفرم
محلول	کمی محلول	نا محلول	نفت سفید

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تئوری

1)      محلول چیست؟

مخلوطهای همگن هستند که بر اساس  حالت فیزیکی به 3 دسته نقسیم می شوند.

الف) محلولهای جامد :مانند سکه های نقره ای

ب) محلولهای مایع :مانند اب

ج)محلولهای گازی :مانند هوا

2)   فاکتورهای که در فرایند انحلال اثر دارند را نام ببرید؟

1-      به هم زدن

2-      دما :در فرایندهای گرماگیر باعث افزایش  حلالیت  ودر فرایندهای گرماده باعث کاهش حلالیت میشود

3-      سطح تماس: هرچه ریز تر حلالیت بیشتر

4-      قرار دادنن ماده حل شونده در سطح حلال

 

3)       فرایند انحلال نمک در سه حلال اب اتر و متانول را توضیح دهید ؟

 

متانول:

(متانول به نام متیل الکل و الکل چوب هم شناخته می‌شود. متانول یک ترکیب شیمیایی با فرمول CH₃OH بوده و ساده‌ترین نوع الکل است. متانول مایعی سبک ، فرار ، بدون رنگ و قابل اشتعال است. در اثر سوختن در هوا دی‌اکسید کربن و آب تولید می‌کند. متانول با شعله‌ای تقریبا بی‌رنگ می‌سوزد. این ترکیب از متابولیسم غیر هوازی گونه‌های زیادی از باکتریها تولید می‌شود. در نتیجه مقدار اندکی از بخار متانول در جو وجود دارد.

متانول موجود در اتمسفر بعد از گذشت چند روز توسط اکسیژن و نور خورشید به CO₂ اکسید می‌شود)

 

اتر:

 

(اتر نامی است که به ترکیب‌های شیمیایی که گروه اتری دارند گفته می‌شود. این گروه یک اکسیژن است که از دو سو به دو گروه آلکیل پیوند دارد)و  نمی‌توانند بین خودشان پیوند هیدروژنی داشته باشند.)

 

نام گذاری اتر

روش معمولی نامگذاری اترها به شکل آلکوکسی آلکان است. برای نمونه:(اتوکسی‌اتان، CH_۳-CH_۲-O-CH_۲-CH_۳). هر چند که روش کم‌کاربردتری نیز برای نامگذاری اترها هست که در آن نخست نام دو گروه آلکیلی که با اکسیژن پیوند دارند آمده و سپس نام اتر می‌آید. اتر نامبرده در روش دوم دی‌اتیل اتر نامگذاری می‌شود.

 

 

1-      نمک در اب به راحتی حل میشود

زیرا اب یک مولکول قطبی است و نمک یک ترکیب یونی درنتیجه هر حلال قطبی به راحتی میتواند یک ترکیب یونی را در خود حل کند زیرا یون مثبت جذب قطب منفی میشود و یون منفی جذب قطب مثبت  میشود

 

 

2-      حل شدن نمک در متانول:

 

نمک یک ترکیب یونی است و متانول یک مولکول نیمه قطبی است  درنتیجه نمک تا حدودی در متانول حل میشود

 

 

 

 

3-حل شدن نمک در اتر 

 

 اتر مولکولی است غیر قطبی و تر کیبات یونی در مولکولهای غیر قطبی حل نمیشوند

 

 

 

 

 

4)      فرایند انحلال کلروفرم مایع را در  در سه حلال اب اتر و متانول را توضیح دهید؟

 

 

کلروفرم و متانول :

 

 کلروفروم غیر قطبی است 

الکل ها (متانول)  دسته ی بسیار مهمی از حلال های صنعتی را تشکیل می دند. میان ذرات حلال در الکل ها ، پیوندهای هیدروژنی می باشد. اما یک سر الکل ها ، سرآلی و غیر قطبی آنها می باشد. در نتیجه این حلال ها می توانند هم مواد غیر قطبی را با سر غیر قطبی در خود حل کنند و هم موادی که می توانند با آن پیوند هیدروژنی برقرار نمایند ، مانند آب.

کلروفروم  واب :

در حلال قطبی ، ذرات تشکیل دهنده ی حلال ، قطبی بوده و یکدیگر را با نیروی جاذبه ی الکتروستاتیکی جذب می نمایند .  و ترکیبات غیر قطبی در انها حل نمی شود

 

 

کلروفروم واتر :

 کمی محلول

هر دو غیر قطبی هستند :

در حلال های غیر قطبی ، ذرات حلال غیر قطبی بوده و بنابراین تنها نیروی جاذبه ی ضعیف واندروالسی بین ذرات وجود دارد ، به همین دلیل این حلال ها اغلب دارای نقطه ی جوش بسیار پایین بوده و فرّار هستند. میان ذرات ماده ی حل شونده غیر قطبی نیز فقط نیروهای واندروالس وجود دارد. بنابراین تمام ذرات موجود در محلول ، فقط تحت تأثیر این نیرو هستند و امکان تشکیل محلول وجود دارد

البته تمام اجسام غیر قطبی در یکدیگر حل نمی شوند. حال متئداول ترین نوع محلول ، یعنی یک جامد حل شده در یک مایع را در نظر می گیریم. انحلال پذیری یک جامد غیر قطبی در یک مایع غیر قطبی به دوعامل بستگی دارد : دمای ذوب و آنتالپی ذوب آن .

 

5)      فرایند انحلال نفت سفید  را در  در سه حلال اب اتر و متانول را توضیح دهید؟

 

 

نفت سفید دراب:

نفت مولکولی است غیر قطبی دراب حل نمی شود

نفت سفید در متانول:

متانول نیمه قطبی است نفت کمی دران حل میشود

نفت سفید در اتر

هر دوترکیب غیر قطبی است و به راحتی در هم حل میشوند

 

6)      انواع محلولها را نام ببرید ؟

محلول های آبی :

      محلول هایی که حلال آن ها آب است، محلول آبی نامیده می شوند. آب فراوان ترین و رایج ترین حلال شناخته شده است. این حلال ترکیب های یونی و کووالانسی بسیار را در خود حل می کند بنابراین آب و محلول های آبی نقش مهمی در زندگی روزانه دارند. اغلب فرآیندهای زیست شیمیایی از قبیل هضم، جذب، و سوخت و ساز مواد غذایی در محلول آبی انجام می شود. در صنایع شیمیایی تعداد زیادی از واکنش ها در محیط آبی صورت می گیرد.

محلول هایی غیر آبی:

      گرچه آب مهمترین حلال شناخته شده است، اما حلال های مهم دیگری نیز وجود دارند. هگزان ، اتانول و استون سه نمونه ی مهم از حلال های آلی هستند به محلول حاصل از حلال های آلی محلول غیر آبی می گویند.

محلول های رقیق :

      محلول هایی که غلظت ماده حل شده آنها نسبتا کم است.

محلول سیر شده :

      اگر مقدار ماده حل شده در یک محلول برابر با انحلال پذیری آن در حلال باشد ، آن محلول را محلول سیر شده می نامیم. اگر به مقداری از یک حلال مایع، مقدار زیادی ماده حل شونده ( بیشتر از مقدار انحلال پذیری آن ) بیفزاییم ، بین ماده حل شده و حل شونده باقیمانده ممکن است جامد ، مایع یا گاز باشد. در تعادل از محلول است. بنابراین در حالت تعادل، غلظت ماده حل شده مقداری ثابت است.

محلول سیر نشده :

      غلظت ماده حل شده در یک محلول سیر نشده کمتر از غلظت آن در یک محلول سیر شده است.

محلول فرا سیر شده :

      می توان از یک ماده حل شونده جامد ، محلول فرا سیرشده تهیه کرد که در آن ، غلظت ماده حل شده بیشتر از غلظت آن در محلول سیر شده است. این محلول حالتی نیم پایدار دارد و اگر مقدار بسیار کمی از ماده حل شونده خالص بدان افزوده شود ، مقدار از ماده حل شده که بیش از مقدار لازم برای سیر شدن محلول در آن وجود دارد ، رسوب می کند.

 

خواص فیزیکی محلول ها :

      بعضی از خواص محلولها به دو عامل ، نوع ماده حل شده و غلظت آن در محلول بستگی دارند. این مطلب برای بسیاری خواص فیزیکی محلول ها از جمله، محلول های آبی درست به نظر می رسد. برای مثال محلول نمک طعام در آب بی رنگ پرمنگنات پتاسیم در آب، بنفش صورتی است (در اینجا نوع ماده حل شده مطرح است) . افزون بر این، می دانیم که هر چه بر محلول پرمنگنات آب بریزیم و آن را رقیقتر کنیم ، از شدت رنگ آن کاسته می شود (اینجا غلظت محلول مطرح است).

      یکی دیگر از خواص فیزیکی که به این دو عامل بستگی دارد ، قابلیت هدایت الکتریکی محلول آبی  مواد گوناگون است. چهار خاصه فیزیکی دیگر از محلول ها وجود دارد که به نوع و ماهیت ذرات حل شده بستگی ندارد ، بلکه فقط به مجموع این ذرات وابسته است. به عبارت دیگر ، تنها عامل مؤثر بر خواص محلول ( مثلاً نقطه جوش) غلظت است. چنین خواصی از محلول را معمولاً (خواص جمعی محلول ها) خواص کولیگاتیو می نامند و عبارتند از کاهش فشار بخار ، صعود نقطه جوش، نزول نقطه انجماد و فشار اسمزی.

ازمایش شماره1- 2 محاسبه دانسیته جامدات

   هدف ازمایش:

     محاسبه دانسیته جامدات

وسایل مورد نیاز :

استوانه مدرج،اب افشان ،اب مقطر ، قطعه سنگ

شرح ازمایش:

  در استوانه مدرج مقداری اب به اندازه 30 سی سی  ریخته  وان را بر روی ترازو گذاشته و اندازه گیری   میکنیم   وان را v1  مینامیم .

  سپس تکه سنگی را برداشته و وزن میکتیم  وزن بدست امده   m   است

تکه سنگ را درون استوانه  انداخته  ودوباره ان را وزن میکنیم  , v2

مقادیر  بدست امده را در در فرمول قرار میدهیم و دانسیته سنگ را بدست میاوریم

نکته:

این روش فقط برای اجسامی است که شکل مشخص ندارند

 

محاسبه ونتایج:

     V1=30 cc

V2=37

V=37-30=7cc

M=1.65

D=m/v                         1.625/7=0.2357

 

 

 

 

 

 

 

 

ازمایش شماره 3

هدف :

محلول سازی واشنایی با محلول سازی از جامدات ومایعات

محلول کربنات سدیم 100می لی لیتر  با غلظت 0/2 n بسازید :

وسایل ازمایش

بالن ژوژه ، اب مقطر ، بشر، ترازو ،تپری دیش  و کربنات سدیم

شرح ازمایش :

1-      ابتدا از طریق استوکیومتری گرم ماده مورد نظر را بدست میاوریم . وزن بدست امده را با استفاده از تپری دیش روی ترازو وزن میکنیم  ودرون بشر میریزیم و با کمترین مقدار اب مقطر ان را مخلوط میکنیم سپس محلول را به بالن ژوزه منتقل میکنیم  ونهایتا محلول درون بالن را با اب مقطر تا خط نشانه پر میکنیم  بعد از این کار درب بالن را گذاشته و یک تا دوباذ بر میگردانیم تا محلول یکنواخت شود

2-      محلول سازی از مایعات

برای این منظور حتما باید ماده مرد نظر را به سی سی داشته باشیم که برای این منظور میخواهیم 100سی سیHNO3 0.5 نورمال تهیه کنیم ابتدا باید حجم HNO3 را بدست اوریم برای این منظور از فرمولE=M/nمقدار E را بدست اوریم و بعد از فرمول N=10ad/E نورمالیته را بدست میاوریم ودر فرمولM1v1=W1V2 گذاشته و حجم V2 را حساب کرده  که در این صورت حجم بدست امده بعد میلیلیتر بدست امده را پیپت برداشته و به بالن ژوژه منتقل میکنیم سپس با اضافه کردن اب مقطرمحلول را به خط نشانه میرسانیم و با برگرداندن ان محلول را یکنواخت میکنیم .

 

 

 

محاسبات ونتایج :

ازمایش شماره 1 دانسیته مایعات

بدست اوردن دانسیته مایعات

ادامه نوشته