Τπμιμγηζμόξ ηεξ ηαπύηεηαξ ηεξ πεμηθήξ ακηίδναζεξ ημο Mg με HCl

Transcript

1 ΕΡΓΑΣΗΡΙΑΚΗ ΑΚΗΗ 2 Τπμιμγηζμόξ ηεξ ηαπύηεηαξ ηεξ πεμηθήξ ακηίδναζεξ ημο Mg με HCl (με ηε βμήζεηα ημο θαηαγναθέα loggerpro) θμπόξ Η δεμημονγία ηεξ θαμπύιεξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ εκόξ πνμσόκημξ, ζηεκ ακηίδναζε ημο μαγκεζίμο με ημ οδνμπιςνηθό μλύ. Ο οπμιμγηζμόξ ηεξ ηαπύηεηαξ ηεξ ακηίδναζεξ ζε δηάθμνεξ πνμκηθέξ ζηηγμέξ. Η επίδναζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ θαη ηεξ θύζεξ ηςκ ακηηδνώκηςκ ζηεκ ηαπύηεηα ηεξ ακηίδναζεξ. Ση γκςνίδμομε Η ακηίδναζε πμο ζα μειεηήζμομε, δίκεηαη με ηε πεμηθή ελίζςζε: H ηαπύηεηα ζπεμαηηζμμύ ημο Η 2 ή θαιύηενα μ νοζμόξ μεηαβμιήξ ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Η 2 είκαη: Επίζεξ γκςνίδμομε όηη ε ηαπύηεηα ηεξ ακηίδναζεξ δεκ είκαη ζηαζενή ζε όιε ηε δηάνθεηα ηεξ. ηεκ ανπή ε ηαπύηεηα είκαη μεγάιε, ( ημ Η 2 είκαη αένημ πνμσόκ). Ειαηηώκεηαη όμςξ με ηεκ πάνμδμ ημο πνόκμο αθμύ ε ζογθέκηνςζε ηςκ ακηηδνώκηςκ μεηώκεηαη, ώζπμο κα πάνεη ηεκ ηημή μεδέκ. Η θηκεηηθή μειέηε ηεξ πημ πάκς ακηίδναζεξ μπμνεί κα βαζηζηεί ζηε μέηνεζε ηεξ πίεζεξ ημο Η 2 πμο ειεοζενώκεηαη ζε ζοκάνηεζε με ημ πνόκμ. Γη αοηό πνμζανμόδμομε ημκ αηζζεηήνα πίεζεξ, μέζς ημο πιαζηηθμύ πώμαημξ, πμο εθανμόδμομε ζημ δμθημαζηηθό ζςιήκα ζημκ μπμίμ πναγμαημπμηείηαη ε ακηίδναζε (βιέπε δηάηαλε ζημ πανάπιεονμ ζπήμα). Η θαμπύιε ακηίδναζεξ, μαξ δείπκεη ηε μεηαβμιή ηεξ πίεζεξ ημο μίγμαημξ αένα θαη οδνμγόκμο, πμο οπάνπεη ζημ πώνμ ημο δμθημαζηηθμύ ζςιήκα ακάμεζα ζηα ακηηδναζηήνηα θαη ημ πώμα. Με βάζε ηεκ θαμπύιε ακηίδναζεξ, πμο εμθακίδεηαη ζηεκ μζόκε ημο οπμιμγηζηή μαξ, μπμνμύμε κα οπμιμγίζμομε ημ νοζμό μεηαβμιήξ ηεξ πίεζεξ 1

2 ζε θάζε πνμκηθή ζηηγμή (ζηηγμηαία ηαπύηεηα ηεξ ακηίδναζεξ). Ελ άιιμο ακ δμοιέρμομε ζημκ ηύπμ πμο μαξ δίκεη ηε μενηθή πίεζε ημο παναγόμεκμο οδνμγόκμο, μπμνμύμε κα μεηαηνέρμομε ηε μεηαβμιή ηεξ πίεζεξ ζε μεηαβμιή ζογθέκηνςζεξ, ανθεί, όπςξ θαίκεηαη, μη ηημέξ ηεξ πίεζεξ κα πμιιαπιαζηαζημύκ με ημκ πανάγμκηα Όνγακα θαη πεμηθέξ μοζίεξ 3 δμθημαζηηθμύξ ζςιήκεξ ηςκ 30 ml Αηζζεηήναξ πίεζεξ 0 700kPa Πώμα πιαζηηθό, ιαζηηπέκημξ ζςιήκαξ (ελανηήμαηα ημο αηζζεηήνα πίεζεξ) Ψαιίδη Ράβδμξ ακάδεοζεξ γοάιηκε Δηαιύμαηα HCl 1Μ θαη 2Μ Σαηκία Mg, έιαζμα Zn Θενμόμεηνμ ή αηζζεηήνα ζενμμθναζίαξ Πεηναμαηηθή δηαδηθαζία Πνμεημημαζία Πεηνάμαημξ 1 1. Ρίπκμομε ζημ δμθημαζηηθό ζςιήκα 5 ml από ημ δηάιομα ημο οδνμπιςνηθμύ μλέμξ 1Μ. Με ημ ζενμόμεηνμ μεηνμύμε ηε ζενμμθναζία. 2. Με ημ ραιίδη θόβμομε έκα θμμμάηη, 2cm πενίπμο, από ηεκ ηαηκία Mg θαη ημ ηεμαπίδμομε ζε μηθνά θμμμαηάθηα. Εκενγμπμίεζε ημο οζηήμαημξ LoggerProGr. 1. οκδέμομε ημκ θαηαγναθέα ημο ΛΑ LoggerProGr με οπμιμγηζηή, ζημκ μπμίμ έπεη εγθαηαζηαζεί ημ ιμγηζμηθό ημο ζοζηήμαημξ LoggerProGr. 2. Ακμίγμομε ημκ θαηαγναθέα θαη αθμιμοζμύμε ηεκ δηαδηθαζία ζηεκ μζόκε ημο οπμιμγηζηή: Από ημ μεκμύ πείναμα επηιέγμομε ζοιιμγή δεδμμέκςκ. ημ πανάζονμ πμο εμθακίδεηαη νοζμίδμομε ζηε βάζε πνόκμο 600 δεοηενόιεπηα θαη νοζμό δεηγμαημιερίαξ 1 δείγμαηα (μέηνεζε) ακά δεοηενόιεπημ (ζοκμιηθόξ ανηζμόξ δεηγμάηςκ 600) θαη παηάμε μιμθιενώζεθε. β) Γηα κα ανπίζεη ε θαηαγναθή από ημ μεκμύ πείναμα παηάμε έκανλε ζοιιμγήξ, νίπκμομε ηα ηεμάπηα ημο Mg ζημ δμθημαζηηθό ζςιήκα θαη ημκ θιείκμομε αμέζςξ με ημ πώμα ζημ μπμίμ είκαη ζοκδεδεμέκμξ μ αηζζεηήναξ. ηεκ μζόκε εμθακίδεηαη ημ δηάγναμμα ηεξ πίεζεξ ( p) ζε ζπέζε με ημ πνόκμ (t). γ) Μόιηξ ηειεηώκεη ε ακηίδναζε, παναηενμύμε κα μεκ οπάνπεη μεηαβμιή ζηεκ πίεζε, αθήκμομε κα ζοκεπηζηεί γηα ιίγμ ε θαηαγναθή θαη παηάμε stop. ηε ζοκέπεηα από ημ μεκμύ 2

3 πείναμα παηάμε απμζήθεοζε ηειεοηαίςκ δεδμμέκςκ. Σμ ζύζηεμα είκαη έημημμ γηα κα δεπηεί κέεξ μεηνήζεηξ. ημ δηάγναμμα Ι θαίκεηαη ε μεηαβμιή ηεξ πίεζεξ ημο μίγμαημξ αένα θαη Η 2 με ηεκ πάνμδμ ημο πνόκμο, ζημ πώνμ ημο δμθημαζηηθμύ ζςιήκα ακάμεζα ζημ δηάιομα θαη ημ πώμα. δηάγναμμα Ι δηάγναμμα ΙΙ Σμ δηάγναμμα ΙΙ δείπκεη πςξ ζα ήηακ ε μεηαβμιή ηεξ μενηθήξ πίεζεξ ημο Η 2 με ηεκ πάνμδμ ημο πνόκμο, ζημ πώνμ ημο δμθημαζηηθμύ ζςιήκα ακάμεζα ζημ δηάιομα θαη ημ πώμα. Από ηεκ πίεζε ημο μίγμαημξ έπμομε αθαηνέζεη ηεκ ανπηθή πίεζε ημο αένα (αημμζθαηνηθή) πμο όπςξ θαίκεηαη ζημ δηάγναμμα Ι είκαη πενίπμο 102 kpa. Ακ αοηή ηεκ ζοκάνηεζε πμιιαπιαζηάζμομε με ημκ πανάγμκηα 1/RT, παίνκμομε ημ δηάγναμμα ΙΙΙ, πμο μαξ δείπκεη ηε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Η 2 με ηεκ πάνμδμ ημο πνόκμο. δηάγναμμα ΙΙΙ 3

4 Τπμιμγηζμόξ ηεξ ηαπύηεηαξ Σμ ζύζηεμα LoggerProGr μαξ δίκεη ηε δοκαηόηεηα κα πνμζδημνίζμομε ηεκ ηαπύηεηα ηεξ ακηίδναζεξ, ζε θάζε πνμκηθή ζηηγμή, από ηεκ θιίζε ηεξ γναμμήξ πμο μαξ δίκεη ηε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ με ημ πνόκμ. Γ αοηό ζημ δηάγναμμα ΙΙΙ, από ημ μεκμύ ακάιοζε επηιέγμομε δηάγναμμα ΙV εθαπημμέκε. ημ δηάγναμμα εμθακίδεηαη, εοζύγναμμμ ημήμα πμο αθμιμοζεί εθαπηόμεκμ ηεκ θαμπύιε θαη πιαίζημ πμο ακαγνάθεηαη ε ηημή ηεξ εθαπημμέκεξ ( ηαπύηεηα ακηίδναζεξ ) ζε θάζε πνμκηθή ζηηγμή. ημ δηάγναμμα ΙV θαίκεηαη πςξ ηε πνμκηθή ζηηγμή 100s ε ηαπύηεηα είκαη 0,000152mol/L/s. Πνμεημημαζία Πεηνάμαημξ 2 (επίδναζε ηεξ ζογθέκηνςζεξ ζηεκ ηαπύηεηα) 1. Ρίπκμομε ζε άιιμ δμθημαζηηθό ζςιήκα 5 ml από ημ δηάιομα ημο οδνμπιςνηθμύ μλέμξ με ζογθέκηνςζε 2Μ. 2. Με ημ ραιίδη θόβμομε έκα θμμμάηη, 2cm πενίπμο, από ηεκ ηαηκία Mg θαη ημ ηεμαπίδμομε ζε μηθνά θμμμαηάθηα. Εκενγμπμημύμε ημ ζύζηεμα δηάγναμμα V LoggerProGr όπςξ ζημ πείναμα 1. ηεκ μζόκε εμθακίδεηαη ημ δηάγναμμα ηεξ πίεζεξ ( p) ζε ζπέζε με ημ πνόκμ (t).μόιηξ ηειεηώζεη ε ακηίδναζε, αθήκμομε κα ζοκεπηζηεί γηα ιίγμ ε θαηαγναθή θαη παηάμε stop. ηε ζοκέπεηα από ημ μεκμύ πείναμα παηάμε απμζήθεοζε ηειεοηαίςκ δεδμμέκςκ. Σμ ζύζηεμα είκαη έημημμ γηα κα δεπηεί κέεξ μεηνήζεηξ. 4

5 ημ δηάγναμμα V θαίκεηαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο Η 2 με ηεκ πάνμδμ ημο πνόκμο, ζημ πώνμ ημο δμθημαζηηθμύ ζςιήκα ακάμεζα ζημ δηάιομα θαη ημ πώμα. Με μπιε πνώμα όηακ ημ δηάιομα ημο οδνμπιςνηθμύ μλέμξ είκαη 2Μ (πείναμα 2) θαη με μςβ όηακ ημ δηάιομα ημο οδνμπιςνηθμύ μλέμξ ήηακ 1Μ (πείναμα 1). Φαίκεηαη θαζανά ζε πμηα πενίπηςζε ε ηαπύηεηα είκαη μεγαιύηενε. Πνμεημημαζία Πεηνάμαημξ 3 (επίδναζε ηεξ θύζεξ ηςκ ακηηδνώκηςκ ζηεκ ηαπύηεηα) 1. Ρίπκμομε ζε άιιμ δμθημαζηηθό ζςιήκα 5 ml από ημ δηάιομα ημο οδνμπιςνηθμύ μλέμξ με ζογθέκηνςζε 2Μ. 2. Με ημ ραιίδη θόβμομε έκα θμμμάηη Zn, ίζεξ μάδαξ πενίπμο, με εθείκμ ημο Mg. Εκενγμπμημύμε ημ ζύζηεμα LoggerProGr όπςξ ζημ πείναμα 1. ηεκ μζόκε εμθακίδεηαη ημ δηάγναμμα ηεξ πίεζεξ ( p) ζε ζπέζε με ημ πνόκμ (t).μόιηξ ηειεηώζεη ε ακηίδναζε, αθήκμομε κα ζοκεπηζηεί γηα ιίγμ ε θαηαγναθή θαη παηάμε stop. ηε ζοκέπεηα από ημ μεκμύ πείναμα παηάμε απμζήθεοζε ηειεοηαίςκ δεδμμέκςκ. δηάγναμμα VΙ ημ δηάγναμμα VΙ θαίκεηαη ε μεηαβμιή ηεξ ζογθέκηνςζεξ ημο παναγόμεκμο Η 2 α)θαηά ηεκ ακηίδναζε ημο Zn με δηάιομα οδνμπιςνηθμύ μλέμξ (μςβ) θαη β) θαηά ηεκ ακηίδναζε ημο Mg με δηάιομα οδνμπιςνηθμύ μλέμξ ίδηαξ ζογθέκηνςζεξ (μπιε), γηα ζύγθνηζε. Καη εδώ θαίκεηαη θαζανά ζε πμηα πενίπηςζε ε ηαπύηεηα είκαη μεγαιύηενε. Σεκ άζθεζε επημειήζεθακ : Μάθεξ Κμονμύθιεξ, μθία Πμηαμηάκμο 5