Wydział Geoinżynierii Wrocław, 25 maja 2010
Górnictwa i Geologii
Politechniki Wrocławskiej
CHEMIA
Sprawozdanie z ćwiczenia
pt. „Woda”
Natalia Deptuła
grupa: piątek, godz.8:30
rok I
I WPROWADZENIE
Woda jest bezbarwną, bezwonną ciecza, pozbawioną smaku. Charakteryzuje się anomalią gęstości - najwyższą gęstośc osiąga z temperaturze 4°C. Wynika to z budowy cząsteczki wody, która jest trójkątem, z kątem między cząsteczkami wodoru wynoszącym 104°40'. Powoduje to jej biegunowość. (Masełko, 2010)
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 (Masełko 2010).
II. CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA
1. Wykrywanie wodorowęglanów wapnia i magnezu Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2.
1.1. Metodyka
Odparowano do sucha około 50 cm3 wody wodociągowej w parowniczce porcelanowej. Pozostałość zwilżono kilkoma kroplami stężonego kwasu solnego.
1.2. Obserwacje
Po dodaniu HCl substancja zaczęła się burzyć i pienić, widoczny był biały opar ulatujący się z mieszaniny.
1.3.Interpretacja
Burzenie substancji wynikało z występowania wodorowęglanów w pozostałości wody. Zaszłą reakcja o wzorze:
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
1.4. Wnioski
Woda wodociągowa zawierała wodorowęglany wapnia i magnezu.
2. Wykrywanie jonów wapniowych (Ca2+).
2.1. Metodyka
Połowę otrzymanego w doświadczeniu 1 roztworu wlano do probówki i dodano kolejno: amoniaku, chlorku amonu i szczawianu amonu (NH4)2C2O4.
2.2. Obserwacje
Po dodaniu amoniaku roztwór burzył, wydzieliło się ciepło. Po wlaniu chlorku amonu wydzielił się dym, natomiast po dodaniu szczawianu wapnia mieszanina zrobiła dwudzielna, na górze biała, nieprzeźroczysta z widoczną zawiesiną a na dole bezbarwna, klarowna.
2.3. Interpretacja
Zmiana barwy i wytracenie się osadu spowodowane jest obecnością soli wapnia. Przebiegła następująca reakcja:
CaCl2 + (NH4)2C2O2 = CaC2O4 ↓ + 2NH4Cl
2.4. Wnioski
Woda zawierała jony wapniowe (Ca2+).
3. Wykrywanie jonów żelazowych (Fe3+).
3.1. Metodyka
Do pozostałej z doświadczenia 1 części roztworu dodano kilka kropli HNO3, zagotowano, a po oziębieniu dodano kilka kropli roztworu rodanku potasu KSCN.
3.2. Obserwacje
PO dodaniu KSCN roztwór przybrał czerwone zabarwienie, był klarowny.
3.3. Interpretacja
Czerwone zabarwienie wynika z obecności w roztworze soli żelazowych. Zaszła następująca reakcja:
Fe(NO3)3 + 3 KCNS = Fe(CNS)3 + 3 KNO3
3.4. Wnioski
Woda zawierała jony żelazowe.
4. Wykrywanie jonów chlorkowych (Cl-).
4.1. Metodyka
Do trzech probówek zawierających wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną dodano kilka cm3 roztworu azotanu srebra.
4.2. Obserwacje
Probówka z wodą rzeczną i wodociągową po dodaniu azotanu srebra przyjęły białą barwę i stały się mętne. Woda rzeczna zmętniała bardziej. Woda destylowana organoleptycznie była nie zmieniona.
4.3. Interpretacja
Zmętnienie i białe zabarwienie wynika z obecności jonów chlorkowych, które wykryto w wodzie wodociągowej i rzecznej.
NaCl + AgNO3 = AgCl ↓ + NaNO3
4.4. Wnioski
Woda wodociągowa i rzeczna zawierała jony chlorkowe.
5. Wykrywanie jonów siarczanowych (SO42-)
5.1. Metodyka
Do trzech probówek zawierających wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną dodano kilka cm3 wodnego roztworu chlorku baru.
5.2. Obserwacje
Woda rzeczna i wodociągowa po dodaniu chlorku baru lekko zmętniały W wodzie destylowano nie zaobserwowano zmian.
5.3. Interpretacja
Zmętnienie w wodzie rzecznej i wodociągowej spowodowała obecność jonów siarczanowych. W obu probówkach zaszła następująca reakcja:
CaSO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓ + CaCl2
5.4. Wnioski
Woda wodociągowa i rzeczna zawierała jony siarczanowe. Woda destylowana nie zawierała jonów siarczanowych.
6. Wykrywanie amoniaku (NH3) lub soli amonowych (jonów NH4 +).
6.1. Metodyka
Do trzech probówek zawierających wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną dodano po 1 cm3 odczynnika Nesslera.
6.2. Obserwacje
Sole amonowe albo amoniak wywołały żółte zabarwienie probówek.. Woda wodociągowa lekko zmętniała i przybrała również żółte zabarwienie. Woda rzeczna zmętniała mocniej i przybrała żółte zabarwienie. W wodzie destylowana nie zaobserwowano zmian
6.3. Interpretacja
Sole amonowe albo amoniak wywołały żółte zabarwienie probówek. Przyczyną zmętnienia była obecność wapnia, czym było go więcej tym zmętnienie było bardziej widoczne. W probówce z woda rzeczna powstała złożona sól kompleksowa według wzoru:
2K2HgI4 + KOH +NH4OH = 7KI +3H2O + Hg2ONH2I
6.4. Wnioski
Woda wodociągowa i rzeczna zawierały Ca, przy czym woda rzeczna zawierała go najwięcej. Woda wodociągowa i rzeczna zawierały również sole amonowe.
7. Przewodnictwo elektryczne i pH wody.
7.1. Metodyka
Za pomocą pHmetru CP-411 ELMETRON z elektroda platynową zmierzono pH wody destylowanej, wodociągowej i rzecznej.
7.2. Obserwacje
Woda rzeczna miała najwyższe pH wynoszące 7,97, woda wodociągowa wykazała pH równe 7,75 a woda destylowana pH 6,12.
7.3. Interpretacja
Woda rzeczna posiada odczyn kwaśny, woda wodociągowa również. Woda destylowana posiada odczyn obojętny.
7.4. Wnioski
Woda rzeczna i wodociągowa zawiera sole, woda destylowana po procesie demineralizacji pozbawiona jest soli.
Wniosek ogólny:
W wodzie wodociągowej zaobserwowano obecność jonów wapniowych Ca2+ , żelazowych Fe3+ , siarczanowych SO42- oraz amonowych NH4+.
W wodzie wodociągowej zaobserwowano obecność jonów wapniowych Ca2+ , żelazowych Fe3+ , siarczanowych SO42- oraz amonowych NH4+.
III. LITERATURA CYTOWANA
Masełko, J., 2010. Woda, Instrukcja do ćwiczeń z chemii, strona internetowa http://www.ig.pwr.wroc.pl/minproc/zpkio