30 III 2005r Marek Rajchel, Marek Szybiak, Marcin Nuckowski

W.I.L gr. 7

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych nr 2.

Właściwości ciał krystalicznych i bezpostaciowych

Doświadczenie 1: Topnienie substancji

Cel doświadczenia:

Określenie temperatury topnienia substancji.

Przebieg doświadczenia:

Topiono octan ołowiu (II) - Pb(CH₃COO)₂•3H₂O. Do wąskiej kapilary wprowadzono kilka ziarenek badanej substancji, kapilarę umieszczono w aparacie do badania punktu topnienia. Po uruchomieniu obserwowano zachowanie się substancji podczas jej ogrzewania. W temperaturze 73° C zaobserwowano stopienie substancji.

Wniosek:

Pb(CH₃COO)₂•3H₂O jako ciało krystaliczne topi się w stałej temperaturze 73° C.

Doświadczenie 2: Termiczne odwadnianie substancji

Cel doświadczenia:

Zbadanie zachowania się hydratów podczas ogrzewania.

Przebieg doświadczenia:

Do suchych próbówek wprowadzamy około 0,5 grama CaSO₄•2H₂O i CuSO₄•5H₂O. Następnie ogrzewamy je w płomieniu palnika.

Wnioski:

1. W próbówce z CaSO₄•2H₂O zaobserwowano wodę na ściankach, na dnie powstała grudka CaSO₄. Zaszła reakcja:

CaSO₄•2H₂O→ CaSO₄ + 2H₂O

2. W próbówce z CuSO₄•5H₂O zaobserwowano wodę na ściankach, substancja zmieniła kolor z niebieskiego na biały. Zaszła reakcja:

CuSO₄•5H₂O→ CuSO₄ + 5H₂O

Doświadczenie 3: Właściwości ciał bezpostaciowych

Cel doświadczenia:

Badanie zachowania się ciał bezpostaciowych podczas ogrzewania.

Przebieg doświadczenia:

1. Do płomienia palnika wprowadzamy kawałek rurki szklanej, po pewnym czasie obserwujemy, iż rurka staje się plastyczna pod wpływem wysokiej temperatury.

2. Do suchej próbówki wprowadzamy kilka kawałków polietylenu, probówkę ogrzewamy w małym świecącym płomieniu do momentu uplastycznienia tworzywa, następnie probówkę z zawartością odstawiamy. Po kilku minutach zauważamy powrót masy do stanu stałego oraz zmianę koloru z białego na żółty.

Wnioski:

W przypadku ogrzewania substancji bezpostaciowych (szkło i polietylen) zmiana stanu skupienia następowała stopniowo w pewnym zakresie temperatur. Dodatkowo w przypadku polietylenu nastąpiła zmiana koloru.

Doświadczenie 4: Rozpuszczanie i krystalizacja jodku ołowianego.

Przebieg doświadczenia:

Do próbówki wlewamy 5 kropli 2n Pb(NO₃)₂, następnie taką samą ilość 2n KJ. Do wydzielonego osadu PbJ₂ dodajemy 13 ml wody destylowanej, mieszamy i ostrożnie ogrzewamy w łaźni parowej do całkowitego rozpuszczenia osadu. Próbówkę odstawiamy na 5-10 minut, potem schładzamy ją w strumieniu zimnej wody.

Wnioski:

Wraz ze wzrostem temperatury zaobserwowano wzrost rozpuszczalności. Podczas schładzania powstały kryształki jodku ołowianego koloru złotego. Zaszła reakcja

Pb(NO₃)₂ + 2KJ → 2KNO₃ + PbJ₂↓

Iloczyn rozpuszczalności IR (
; gdzie K - stała równowagi, [Aⁿ⁺] - stężenie kationów w g-jonach/dm³, [B^m-] - stężenie anionów w g-jonach/dm³, [A_mB_n] - stężenie molowe elektrolitu w fazie stałej) dla temperatury pokojowej PbJ₂ wynosi:

IR = K•[PbJ₂]=[Pb²⁺]•[J^-]²

Doświadczenie 5: Chemiczny rozkład węglanu wapnia

Przebieg doświadczenia:

W próbówce umieszczamy około 0,1 grama CaCO₃ oraz dodajemy 10 ml HCl (1:3).

Wnioski:

Po dodaniu HCl nastąpiła gwałtowna reakcja, zmętnienie roztworu i wydzielenie CO₂, słyszano charakterystyczne syczenie. Po chwili roztwór wyklarował się. Zaszła reakcja:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ +CO₂↑+ H₂O

Doświadczenie 6: Wytrącenie barwnych krzemianów

Przebieg doświadczenia

W probówkach umieszczamy około 10 ml szkła wodnego o przybliżonym składzie Na₂SiO₃ rozcieńczonego woda destylowaną w stosunku (1:1), a następnie wrzucamy po 1 kryształku CoCl₂•6H₂O i FeSO₄•7H₂O, po czym odstawiamy i obserwujemy rozrost, zmianę struktury i barwy badanych próbek.

Wnioski:

1. Dla chlorku kobaltowego zaobserwowano jasno-granatowy wykwit. Zaszła reakcja:

CoCl₂ + Na₂SiO₃ ↔ CoSiO₃ + 2NaCl

2. Dla żelaza (II) siarczanu(VII) zaobserwowano fioletowy wykwit. Zaszła reakcja:

FeSO₄ + Na₂SiO₃ → FeSiO₃ + Na₂SO₄

Doświadczenie 7: Strącanie i rozkład chemiczny soli

Przebieg doświadczenia:

Do zlewki o pojemności 50 ml wprowadzamy 15 kropli szkła wodnego
o przybliżonym składzie Na₂SiO₃, dodajemy 30 ml wody destylowanej, a następnie mieszając wlewamy 5 ml 1n roztworu CaCl₂. Zaszła reakcja:

Na₂SiO₃ + CaCl₂ → CaSiO₃ + 2NaCl

Na wydzielony osad CaSiO₃ działamy rozcieńczonym HCl dodając go kroplami w nadmiarze (3 krople), tak aby pH spadło do 1. Zachodzi reakcja:

CaSiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃ + CaCl₂

Doświadczenie 7:Oznaczenie składu betonu

Badano beton nr 1.

Cel ćwiczenia:

Określenie stosunku wagowego spoiwa w betonie do kruszywa.

Przebieg doświadczenia:

Odważamy około 3g próbki sproszkowanego betonu i umieszczamy ją w zlewce o poj. 250 ml. Następnie do zlewki z próbką dodajemy 100 ml 15% HCl, dokładnie mieszamy
i przykrywamy szkiełkiem zegarkowym, odstawiając na około 30 min. Zawartość zlewki przesączamy przez średni sączek, osad przemywamy co najmniej dwa razy gorącą wodą
i przenosimy do zważonego i wyprażonego tygla kwarcowego. Tygiel umieszczamy nad palnikiem, po całkowitym spaleniu sączka osad prażymy 5min. na pełnym płomieniu palnika. Tygiel z osadem studzimy w eksykatorze 20 min. i ważymy na wadze.

Masa próbki betonu - m=3,05g

Masa tygla wraz z próbką - m₁ = 19,45 g

Masa tygla z próbką po wyprażeniu - m₂ =18,75 g

Procentowy skład składników rozpuszczalnych w HCl:

Obliczenie stosunku zawartości spoiwa do kruszywa w badanym betonie:

Straty prażenia a=5%

Straty po traktowaniu próbki HCl i prażeniu b=23%

Wilgotność próbki c=0%

Stosunek spoiwa do kruszywa obliczamy ze wzroru:

Wniosek:

Badany beton nie spełnia normy PN-88/B-06250. Stosunek spoiwo/kruszywo wynosi przeciętnie 1/5 - 1/7 . W badanym betonie 1/4,2.

4

---