Wydział Geoinżynierii Brzeg, 26 października 2012
Górnictwa i Geologii
Politechniki Wrocławskiej
CHEMIA
Sprawozdanie z ćwiczenia
Pt. „Woda”
Daniel Kowalik
grupa: niedziela, godzina 11:15
rok: drugi
1. WPROWADZENIE
Woda jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych związków chemicznych w przyrodzie. Gdyby nie ona na ziemi nie mogło by istnieć życie, a z pewnością wyglądało by zupełnie inaczej. Jest cieczą bezbarwną, bez smaku i zapachu i posiada interesujące anomalia o dużym znaczeniu biologicznym. Gęstość wody podobnie jak i gęstość innych substancji zależy od temperatury i jest największa w temperaturze 4°C. Wynika to z budowy cząstki wody, która jest trójkątem, z kątem miedzy cząsteczkami wodoru wynoszącym 104°40´. Taka budowa powoduje jej biegunowość elektryczną.
Woda jest zawiaskiem chemicznie aktywnym, można ją podzielić na
- wodę konstytucyjną wydzielającą się w trakcie rozkładu związków (ogrzewanie)
- wodę koordynacyjną związana w związkach wiązaniami koordynacyjnymi
- wodę krystalizacyjna związana w ilościach stechiometrycznych w kryształach związków jonowych
- wodę sieciową, podczas podgrzewania związków z jej zawartością nie powstają nowe fazy
2. CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA
2.1.1. Wykrywanie wodorowęglanów wapnia i magnezu Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2
Odparowałem do sucha 50cm3 wody wodociągowej w parowniczce porcelanowej. Pozostałości zwilżyłem kilkoma kroplami stężonego kwasu solnego.
2.1.2. Obserwację
Po zwilżeniu osadu kroplami stężonego kwasu solnego zawartość wzburzyła się.
2.1.3. Interpretacja
Zaistniała reakcja opisywana jest wzorem
CaCo3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 ↑ +H2O
2.1.4. Wnioski
W wodzie wodociągowej są obecne wodorowęglany.
2.2.1. Wykrywanie jonów wapniowych (Ca2+)
Połowę otrzymanego w doświadczeniu 1 roztworu wlałem do probówki i dodałem kolejno: 3 krople wodorowęglan amonu (NH4)HCO3 , 3 krople chlorku amonu NH4Cl i 3 krople szczawianu amonu (CH4)2C2O2 .
2.2.2. Obserwacje
Po dodaniu wszystkich związków nie zaobserwowałem wytrącenia się osadu szczawianu co świadczy o braku zawartości w wodzie soli wapnia.
2.2.3. Interpretacja
Doświadczenie na wykrywanie jonów wapniowych opisywane jest wzorem
CaCl2 + (NH4)2C2O2 = CaC2O4 ↓ +2NH4Cl
2.2.4. Wnioski
Woda wodociągowa wzięta do doświadczenia świadczy o braku obecności soli wapnia.
2.3.1. Wykrywanie jonów żelazowych (Fe3+)
Do drugiej połowy roztworu pozostałego z doświadczenia 1 dodałem pipetą 3 krople kwasu azotowego HNO3, zagotowałem, a po oziębieniu dodałem 3 krople roztworu rodanku potasu KCNS.
2.3.2. Obserwację
Po dodaniu rodanku potasu zaobserwowałem zmianę zabarwienia roztworu na ceglano czerwoną.
2.3.3. Interpretacja
Doświadczenie na obecność jonów żelazowych opisuje wzór
Fe(NO3)3 + 3 KCNS = Fe(CNS)3 + 3 KNO3
2.3.4. Wnioski
Zmiana zabarwienia roztworu świadczy o obecności w wodzie jonów żelazowych.
2.4.1. Wykrywanie jonów chlorkowych (C−)
Do trzech probówek zawierających kolejno wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną dodałem po 3 krople roztworu azotanu srebra 3AgNO3 + H2O.
2.4.2. Obserwację
Po dodaniu roztworu azotanu srebra do probówki z zawartością wody rzecznej zaobserwowałem jej zmętnienie.
Po dodaniu roztworu azotanu srebra do probówki z wodą wodociągową zaobserwowałem nieduże zmętnienie.
Po dodaniu roztworu azotanu srebra do probówki z wodą destylowaną nie zaobserwowałem żadnych reakcji.
2.4.3. Interpretacja
Doświadczenie na zawartość jonów chlorkowych opisujemy wzorem
NaCl + AgNO3 = AgCl ↓ +NaNO3
2.4.4. Wnioski
W wodzie rzecznej zaobserwowałem duże zmętnienie co świadczy o zawartości w niej jonów chlorkowych.
W wodzie wodociągowej zaobserwowałem niewielkie zmętnienie co świadczy o niedużej obecności jonów chlorkowych.
W wodzie destylowanej nie zaobserwowałem zmętnienia co świadczy o braku w niej jonów chlorkowych.
2.5.1. Wykrywanie jonów siarczanowych (SO42−)
Do trzech probówek zawierających wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną dodałem kolejno 3 krople roztworu chlorku baru.
2.5.2. Obserwację
Po dodaniu do probówki z wodą rzeczną roztworu chlorku baru zaobserwowałem jej białe zmętnienie.
Po dodaniu do probówki z wodą wodociągową roztworu chlorku baru zaobserwowałem jej białe zmętnienie.
Po dodaniu do probówki z wodą destylowaną roztworu chlorku baru nie zaobserwowałem żadnych reakcji.
2.5.3. Interpretacja
Doświadczenie na wykrywanie jonów siarczkowych opisuje wzór
CaSO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓ +CaCl2
2.5.4. Wnioski
Zmętnienie wody rzecznej w probówce po dodaniu roztworu chlorku baru świadczy o zawartości w niej jonów siarczanowych.
Zmętnienie wody wodociągowej w probówce po dodaniu roztworu chlorku baru świadczy o zawartości w niej jonów siarczanowych.
W probówce z wodą destylowaną po dodaniu roztworu chlorku baru nie zaobserwowałem zmętnienia co świadczy o braku zawartości w niej jonów siarczanowych.
2.6.1. Wykrywanie amoniaku (NH3) lub soli amonowych (jonów NH4+)
Do trzech probówek zawierających kolejno: wodę rzeczną, wodociągową, destylowaną dodałem po 5 kropli odczynnika Neslera.
2.6.2. Obserwację
W żadnej z probówek po dodaniu odczynnika Neslera nie zaobserwowałem zmętnienia wody.
2.6.3. Interpretacja
Doświadczenie na obecność amoniaku (NH3) lub soli amonowych (jonów NH4+) w wodzie opisuje wzór
2K2HgI4 + KOH + NH4OH = 7KI + 3H2O + Hg2ONH2I
2.6.4. Wnioski
Po dodaniu do probówek z wodą rzeczną, wodociągową i destylowaną nie zaobserwowałem białego zmętnienia co wskazuje na brak w nich amoniaku (NH3) i soli amonowych (jonów NH4+).
2.7.1. Mierzenie pH i przewodnictwa elektrycznego w wodzie.
Do 3 naczyń wlałem kolejno: wodę rzeczną, wodociągową, destylowaną. Następnie elektronicznym miernikiem zmierzyłem ich pH i przewodnictwo elektryczne.
2.7.2. Obserwacje
Naczynie z wodą rzeczną uzyskało wartość pH=8 i przewodnictwo elektryczne o wartości 1582S, z wodą wodociągową pH=8,17 i przewodnictwo elektryczne o wartości 562S , natomiast z wodą destylowaną pH=8 i przewodnictwo elektryczne o wartości 0S.
2.7.3. Interpretacja
Woda rzeczna posiada odczyn kwaśny, woda wodociągowa również. Woda destylowana posiada odczyn obojętny.
2.7.4. Wnioski
Woda rzeczna i wodociągowa zawiera sole, woda destylowana po procesie demineralizacji pozbawiona jest soli.
3. LITERATURA CYTOWANA
Instrukcja do sprawozdania pt. „WODA”, Jerzy Masełko