Kristallvatten i kopparsulfat


Kristallvattenhalt

datorprogram för en klassisk skollaboration

 

Till Dig som undervisar:

I kemiundervisningen är att bestämma kristallvattenhalten i kopparsulfat en klassisk skollaboration. Den lämpar sig mycket bra som så kallad "öppen laboration". Det innebär att eleverna ställs inför uppgiften men att någon bestämd lösning inte ges. Tillsammans med läraren arbetar man fram förslag till hur uppgiften kan lösas experimentellt på kemilaboratoriet. En möjlighet är att man värmer vattenhaltig kopparsulfat i en degel så att kristallvattnet går bort. Från olika vägningar kan kristallvattenhalten sedan beräknas och kopparsulfatets kemiska formel kan anges. Vilka massbestämningar som behövs och med vilken noggrannhet de ska vara utförda diskuteras med eleverna.

Många elever i gymnasieskolans första årskurs där denna laboration passar bra behöver träna på siffernoggrannhet. Att det är skillnad på 10 g och 10,00 g vad avser den noggrannhet med vilken massbestämningarna är utförda är oklart för många och det är inte ovanligt att elever av bekvämlighetsskäl avrundar vägningsresultat som 10,07 g till 10 g jämnt. Att hjälpa eleverna utveckla förståelse för siffernoggr

Sammanfattning:

Intentionen med denna laboration fanns att besluta kristallvattenhalten i kristalliserat kopparsulfat, att anlända fram mot vilket värde x besitter i formeln CuSo4 · x H2O. Detta påverkan anger även mängdförhållandet mellan kopparsulfat samt kristallvatten. 

Innehåll:

  • Syfte
  • Bakgrundsfakta
  • Iakttagelser
  • Mätvärden
  • Material ochkemikalier
  • Beräkningar
  • Slutsats
  • Diskussion
  • Källförteckning
  • Källkritik

Kunskapskrav:

Eleven utvärderar och söker svar vid komplexa ämnen i bekanta och nya situationer tillsammans med gott konsekvens. Detta gäller såväl inom det teoretiska som inom det praktiska arbetet. inom arbetet formulerar eleven relevanta hypoteser samt formulerar tillsammans säkerhet komplexa egna ämnen. Eleven planerar och genomför efter samråd med handledare experiment samt observationer vid ett tillfredsställande sätt. Dessutom hanterar eleven kemikalier samt utrustning vid ett säkert sätt. Vidare tolkar eleven sina konsekvens, utvärderar sina metoder tillsammans med nyanserade omdömen och motiverar sina slutsatser med välgrundade och nyanserade resonemang. Eleven använder tillsammans säkerhet en naturvetenskapligt tungomål och anpassar till massiv del sin kommunikation ti

Hur kan man visa hur många kristallvatten som finns i kristalliserat kopparsulfat

Vi väger upp 0, g kristalliserat kopparsulfat, CuSO4 · xH2O(s), och värmer på det (se bilden ovan). Följande reaktion sker då:

CuSO4 · xH2O(s) → CuSO4(s) + xH2O(g)

För varje kristalliserat kopparsulfat som värms upp (på vänster sida om pilen) bildas det 1 enhet vattenfritt kopparsulfat och \(x\) gånger fler molekyler vatten. Vi vill nu finna \(x\).

Efter uppvärmning finner vi att det är kvar 0, g vattenfritt kopparsulfat, CuSO4(s). Det betyder att \((0, – 0,)\mathrm{g} = 0,\mathrm{g}\) vatten har avdunstat från den kristalliserade kopparsulfaten, CuSO4 · xH2O(s). 

Vi räknar ut substansmängden vatten som har avdunstat:

\[n_{\text{H}_2\text{O}} = \frac {m_{\text{H}_2\text{O}}}{M_{\text{H}_2\text{O}}} = \frac {0,\text{g}}{(1, \cdot 2 + 16,00)\text{g/mol}} = 0,\text{mol}\hspace{cm}\]

Och vi räknar ut substansmängden vattenfritt kopparsulfat, CuSO4(s):

\[n_{\text{CuSO}_4} = \frac {m_{\text{CuSO}_4}}{M_{\text{CuSO}_4}} = \frac {0,\text{g}}{(63,5 + 32,0 + 16,0 \cdot 4)\text{g/mol}} = 0,\text{mol}\hspace{cm}\]

Genom

  • kristallvatten i kopparsulfat