Viime koekerralla teimme muutamia kokeita. Tarkastelimme muun muuassa vetytrijodidin muodostumista ja sen reagointia kosketukseen ja saimme aikaan ison räjähdyksen. Lisäksi tutkimme bariumhydroksidin ja ammoniumtiosyanaatin reagointia sekä raudan ja rikin välistä eksotermistä tapahtumasarjaa kun lämmitimme koeputkessa olevaa seosta.
Saimme aluksi tehtäväksi muodostaa typpitrijodidia. Typpitrijodidia valmistettiin ensin lisäämällä jodikiteitä koeputkeen neljäsosa lusikallinen. Koeputkeen, jossa kiteet olivat, kaadettiin laimennettua ammoniakkiliuosta. Koeputkia ravisteltiin voimakkaasti. Sormet oli parasta suojella. Jodikiteiden ja ammoniakkiliuoksen reagointi muodosti koeputkeen jodityppeä, typpitrijodidia. Kokeen ensimmäinen yhdiste oli valmistettu. Koeputken neste suodatettiin vielä talouspaperin läpi keitinlasiin, jolloin sakka saatiin talteen. Apuna käytettiin myös etanolia. Typpitrijodidia oli nyt saatu talouspaperille sakan muodossa. Seuraavaksi oli vuorossa sakan kuivattaminen, kuivatukseen kului noin puoli tuntia. Typpitrijodidia oli kosteana vielä helppo käsitellä. Kuivattuaan sakka oli valmis reagoimaan kosketukselle. Työn loppuosassa, kun sakka oli mielestämme kuivahtanutta, aloitimme sörkkimisen karttakepillä. Karttakepin ensimmäinen kosketus sai sakan reagoimaan ja syntyi voimakas räjähdys. Ilmaan muodostui violetin värinen pilvi ja räjähdys muodosti paperikasaan kraatterin.
NH3 + I2 -> NI3 +H2 2NI3 -> I2 +N2
Syy typpitrijodidia räjähdykselle löytyy molekyyliyhdisteen sidoksista. Typpitrijodidi on yhdiste, jossa on yksi typpiatomi ja kolme jodiatomia kietoutuneena siihen. Jodi-atomien koko on typpiatomia paljon suurempi ja näin ollen kokoero näiden atomien välillä aiheuttaa typpiatomin pinnalle ruuhkan eli ahtauman. Jodiatomit joutuvat elämään jatkuvassa taistelussa jolloin pienikin häiriö tai kosketus saa aikaan typpitrijodidin räjähtämisen. Räjähdyksen aiheuttama paine irrottaa molekyyliyhdisteen typpi ja Jodiatomit toisistaan. Vapautuu sidosenergiaa. Tapahtumasarja on eksoterminen.
JÄÄLAUTA
Tunnilla teimme myös toisen kokeen typpitrijodidin kuivumisen ollessa vielä käynnissä. Edellisen eksotermisen kokeen vastapainoksi demonstroimme erään kokeen avulla endotermistä reaktiota, reaktiota joka sitoo energiaa.
Sekoitimme bariumhydroksidia ja ammoniumtiosyaniittia samaan keitinlasiin muutaman lusikallisen. Ennen tätä sivelimme lyhyehkön puulaudan pinnan tasaisesti kosteaksi ja asetimme keitinlasin sen päälle.Keitinlasissa olevaa seosta aloimme sekoittaa lasisauvalla pyörittäen.
NH4SCN(s) + Ba(OH)3(s) --> Ba(SCN)(s) + NH3(g) + H2O(l)
Reaktio näytti heti endotermiset puolensa. Sekoittaessa seos alkoi muuttaa muotoaan nestemäisemmäksi ja keitinlasi alkoi välittömästi viilentyä. Molekyyliyhdisteiden hajotessa ja sidosten katketessa syntyi keitinlasiin vettä ja baariumtiosyaniittia. Salmiakkimaisen hajun keitinlasin ympärille toi reaktiosta vapautunut ammoniakkikaasu. Seos on pienen sekoittelun jälkeen nestemäistynyt ja kovasti tarrautunut puulautaan kiinni. Keitinlasin jyrkkä lämpötilan muutos on saanut esineet tarrautumaan toisiinsa jäätymisen seurauksena.
RAUTASULFIDI
Lyhyehkö koe raudan ja rikin välisestä yhdistymisestä osoittaa, kuinka uusia yhdisteitä voi syntyä. Tunnilla oli aikaa vielä yhteen kokeeseen. Kokeen tarkoituksena oli lämmittää raudan ja rikin hienonnettua seosta mittalasissa. Mittalasin kuumentaminen sai vielä erillään olevat atomit yhtymään kiinni toisiinsa muodostaen rautasulfidia. Kovassa lämpötilassa rauta ja rikkijauhe sulautui yhteen vapauttaen samalla runsaasti lämpöenergiaa ja lopputuloksena syntyi täysin uusi yhdiste.
Raudasta ja rikistä rautasulfidiksi: Fe + S → FeS
Kyseessä eksoterminen, lämpöä vapauttava, reaktio.
Syy typpitrijodidia räjähdykselle löytyy molekyyliyhdisteen sidoksista. Typpitrijodidi on yhdiste, jossa on yksi typpiatomi ja kolme jodiatomia kietoutuneena siihen. Jodi-atomien koko on typpiatomia paljon suurempi ja näin ollen kokoero näiden atomien välillä aiheuttaa typpiatomin pinnalle ruuhkan eli ahtauman. Jodiatomit joutuvat elämään jatkuvassa taistelussa jolloin pienikin häiriö tai kosketus saa aikaan typpitrijodidin räjähtämisen. Räjähdyksen aiheuttama paine irrottaa molekyyliyhdisteen typpi ja Jodiatomit toisistaan. Vapautuu sidosenergiaa. Tapahtumasarja on eksoterminen.
JÄÄLAUTA
Tunnilla teimme myös toisen kokeen typpitrijodidin kuivumisen ollessa vielä käynnissä. Edellisen eksotermisen kokeen vastapainoksi demonstroimme erään kokeen avulla endotermistä reaktiota, reaktiota joka sitoo energiaa.
Sekoitimme bariumhydroksidia ja ammoniumtiosyaniittia samaan keitinlasiin muutaman lusikallisen. Ennen tätä sivelimme lyhyehkön puulaudan pinnan tasaisesti kosteaksi ja asetimme keitinlasin sen päälle.Keitinlasissa olevaa seosta aloimme sekoittaa lasisauvalla pyörittäen.NH4SCN(s) + Ba(OH)3(s) --> Ba(SCN)(s) + NH3(g) + H2O(l)
Reaktio näytti heti endotermiset puolensa. Sekoittaessa seos alkoi muuttaa muotoaan nestemäisemmäksi ja keitinlasi alkoi välittömästi viilentyä. Molekyyliyhdisteiden hajotessa ja sidosten katketessa syntyi keitinlasiin vettä ja baariumtiosyaniittia. Salmiakkimaisen hajun keitinlasin ympärille toi reaktiosta vapautunut ammoniakkikaasu. Seos on pienen sekoittelun jälkeen nestemäistynyt ja kovasti tarrautunut puulautaan kiinni. Keitinlasin jyrkkä lämpötilan muutos on saanut esineet tarrautumaan toisiinsa jäätymisen seurauksena.
RAUTASULFIDI
Lyhyehkö koe raudan ja rikin välisestä yhdistymisestä osoittaa, kuinka uusia yhdisteitä voi syntyä. Tunnilla oli aikaa vielä yhteen kokeeseen. Kokeen tarkoituksena oli lämmittää raudan ja rikin hienonnettua seosta mittalasissa. Mittalasin kuumentaminen sai vielä erillään olevat atomit yhtymään kiinni toisiinsa muodostaen rautasulfidia. Kovassa lämpötilassa rauta ja rikkijauhe sulautui yhteen vapauttaen samalla runsaasti lämpöenergiaa ja lopputuloksena syntyi täysin uusi yhdiste.
Raudasta ja rikistä rautasulfidiksi: Fe + S → FeS
Kyseessä eksoterminen, lämpöä vapauttava, reaktio.
TITRAUSTUNTI
Yhden kemian tunnin aiheena oli valinnaisen happo-emäs titrauksen tekeminen. Valitsimme hapoksi rikkihapon (H2SO4) ja natriumhydroksidin (NaOH3) emäkseksi. H2SO4 oli jo laimennettu valmiiksi 20%:seksi.
Titraus aloitettiin tavaroiden keräämisellä. Työpöydälle eksyi mm. mittapullo, magneettisekoitin, byretti, kiinnikkeitä jne. Välineiden asentamisen jälkeen mittapulloon lisättiin vettä ja rikkihapoa sekä tiputuslasiin NaOH:ta. Myös muutama tippa Indikaattoriainetta (fenoliftaleenia) lisättiin. Titraus aloitettiin tiputtamalla aluksi runsaammin ja lopulta tippa kerrallaan natriumhydroksidia. Neutraloituminen näytti ensimmäiset merkkinsä violettina värinmuutoksena rikkihappoliuoksen pinnalla. Kylläiseen liuoksen päästiin, kun 36ml NaOH:ta oli siirtynyt rikkihappoliuokseen. Ekvivalenttikohdassa liuoksen väri oli jo täysin violetinpunainen.
Hanavettä oli mittapullossa ennen rikkihapon lisäämistä 50ml. Rikkihapoa (20m%) lisättiin noin 10ml laimennettavaksi. Valmistetun rikkihappoliuoksen ainemääräksi tuli 0.002mol. Rikkihappo kun oli kahdenarvoinen happo, natriumhydroksidia kului kaksinkertainen määrä eli 0.004mol.
H2SO4 + 2 NaOH -----> Na2SO4 + 2 H2O
KOBOLTTIPITOISUUDEN MÄÄRITYS
Aalto yliopiston vierailun aikana ensimmäisenä perehdyimme kobolttipitoisuuden määrittämiseen neljästä eri liuoksesta. Määrittämisessä käytimme apuna spektrofotometriä. Tutkittavaa liuosta (typpihappo+koboltti) lihotettiin eri määriä vesiliokseen, jolloin yhden liuoksen tilavuus oli aina 100ml (Liuoksina olivat ns. nollanäyte eli puhdas vesi, toisena std1(3/4 vettä), kolmantena std2(1/2 vettä) ja 4 näyte puhdasta tutkittavaa liuosta.
Kun dekantterilasit oli täytetty neljällä eri pitoisuudella siirryttiin spektrofotometrin luo, jossa itse mittaukset tehtiin. Alkuperäisen eli tutkittavan liuoksen konsentraatio oli 1,57mol/l. Siitä saimme laskettua kaikille liuoksille omat konsentraatiot.
Nollanäyte= 0 mg/l
Std1= 0,39275mg/l
Std2= 0,7855mg/l
Tutkittava väkevä liuos= 1,571mg/l
Spektrofotometriin asetettiin 511nm:n aallonpituus. Eri liuokset asetettiin pieniin lasikippoihin spektrometrin sisälle. Liuoksia aloitettiin tutkimaan aluksi laimeimmasta liuoksesta, vedestä, suihkuttaen valoa. Vedestä saatiin myöhempää tutkimista varten kobolttikoordinaatistoon nollakohta. Vedestä siirryttiin väkevämpään liuoksen jne. ja saimme lopulta tietokoneen ruudulle lineaarisen nousevan suoran.
KAASUJA
Tunnilla valmistettuja muutamia kaasuja
O2 H2O2:ta lämmittämällä syntyi vesihöyryä ja happikaasua.
NH3 Ammoniakkikaasua valmistimme sekoittamalla ammoniumkloridia ja ja natriumhydroksidia. Kaasu vangittiin koeputkeen. Ammoniakkikaasu haisi. Koeputkeen työnnettiin märkä indikaattoripaperi, paperi vaihtoi värinsä heti tummaksi. PH ~9.
NH4Cl + NaOH ---> NaCl + NH3 + H2O
CO2 Puu + happi + lämmitys = tuhka + CO2
Hiilidioksidia tehtiin polttamalla tulitikkuja.
H2 Sinkin ja vetykloridin sekoittuessa muodostui sinkkikloridia ja vapautui vetyä.
Vety pamahtaa
Mahamysteeri
Sokeria mahasössössä? Ehkä. Veteen liuonneeseen oksennukseen lisättiin natriumhydroksidi- ja kuparisulfaattiliuosta ja huomasimme seoksen värin muuttuneen hieman pohjalta oranssiksi. Sokeriliuos saavutti suuren sokeripitoisuuden johdosta tumman oranssin värin. Mahalaukun seos saattoi siis sisältää värien perusteella jonkin verran sokeria.
Tärkkelystä? Kolmeen lasiin lisättiin perunaa, mahasössöä ja kananmunan valkuaista. Jokaiseen laitettiin muutama tippa jodiliuosta. Perunasiivu ja mahasössö värjäytyivät samanvärisiksi ja tummiksi. Mahasössö sisälsi siis myös tärkkelystä ( esim. riisiä / perunaa)
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti