دانلود مقاله آزمایشگاه شیمی عمومی

مقدمه : حلالیت عبارت است ازمقداری ازیک جسم برحسب گرم که دردمای معین درصدگرم حلال ، حل شده وتولید محلول سیرشده ای حل کندولی آنچه که بیشترمتداول است قابلیت حل شدن است که برای یک ماده برابراست با مولاریته آن .

ماده از ذرات کوچکی به نام مولکول تشکیل یافته است که دارای حرکات انتقالی – ارتعاشی وچرخشی است .

مولکولهاهمدیگررامی ربایند درواقع بین آنها نیروهای جاذبه ودافعه وجوددارد .

درموردگازهابایدتوجه داشت که این نیروهاصفراست .

درحالت مایع نیروهای جاذبه بین مولکولی نسبتاًضعیف ترازحالت جامدبوده وفاصله بین مولکولها بیشترودرنتیجه تااندازه ای ازیکدیگردورند ، به طوری که آزادانه می توانند به تمام جهات حرکت کنند ، به همین دلیل مایعات شکل معینی ندارندوجامدات دارای حرکت ارتعاشی هستند .

همچنین بین مولکولهای مایع فضای خالی وجوددارد که این فضادرجامدات کمتراست .

مراحل انحلال : 1 – تماس : بادرنظرگرفتن نظریه « ذره ای جنبشی » ماده می توان گفت که یک لایه ازمولکولها ، اتم هایایون های سطح خارجی ماده حل شونده بایک لایه ازمولکولهای حلال ، مجاورشده ودرنتیجه بین دوفازماده حل شونده وحلال تماس حاصل می شود .

2- انحلال : دراین مرحله مولکولها ، اتم هایایون های دوماده که باهم درتماسند هرکدام ارتباط خودراباذره های همانندشان قطع می کنند ودرفضای مجاورسطح تماس ، مخلوطی شامل هردوذره به وجودمی آید .

هرچه ذره های جامدریزترباشندسرعت انحلال بیشتراست زیراریزتربودن ذره های جامد سبب از دیادسطح خارجی آنها شده ، مقداربرخوردهای مؤثربامولکولهای حلال درواحدسطح بیشترمی شود .

3- پخش : پراکندگی ذره های حل شونده درون حلال تازمانی که بین قسمتهای مختلف محلول ، تفاوت غلظت وجوددارد همچنان ادامه پیدا می کند ولی به محض آنکه این تفاوت غلظت ازبین رفت درحرکت انتقالی ذره های حل شده تعادل به وجودمی آید .

یعنی درتمام حجم محلول ، ذره های ماده حل شونده به طوریکنواخت پخش شده وجابجایی مولکولها مساوی است .

عوامل وفاکتورهای انحلال : پدیده انحلال به طبیعت وماهیت حلال وجسم حل شونده بستگی دارد ومهمترین عوامل آن عبارتند از : بهم زدن : دراثربهم زدن پدیده های محلول غلیظ به اطراف پخش شده ولایه هایی ازحلال رابه جسم جامدنزدیک کرده وباعث انحلال آن می شود .

ممکن است ضمن بهم زدن ، ماده ‌حل شونده به ذره های کوچکترتبدیل شود .

دما : ازدیاد دماسبب ازدیاد جنبش مولکولی وسرعت مولکولهای حلال شده ودرنتیجه احتمال برخوردمولکول های حلال باماده ‌ حل شونده درواحدحجم وزمان بیشترمی شود اماباید توجه داشت که انحلال گازهاباازدیاددماکاهش می یابد ولی ، لغزش فشارزیادمی شود .

سطح تماس : هرقدرذره هاریزترباشند تعدادذره های بیشتری از ماده جامددرواحدزمان موردحمله وهجوم مولکولهای حلال قرارگرفته وازشکل جامدخارج می شودوبه صورت محلول درمی آیند .

اصولاً انحلال ازسطح جسم حل شونده شروع می شود .

پس هرچه جسم ریزترباشدانحلال سریعتروبهترصورت می گیرد .

قراردادن ماده ‌حل شونده درسطح حلال : محلولی که بدین طریق در سطح مایع تشکیل می شود ازمایع خالص سنگین تراست ولذابه سمت پائین می رودکه درصنعت کاربرددارد ، زیراسرعت حل شدن رازیادمی کند .

آزمایش اول « آزمایش حلالیت » موادموردنیاز : 1- ید 2-نفتالین 3- نمک طعام 4- آب 5- الکل 6-تتراکلریدکربن 7- کلروفرم وسایل موردنیاز : 1- لوله ‌آزمایش 2-پیپت شرح آزمایش : مرحله اول : ابتدا 5cc آب ، الکل وتتراکلریدکربن برمی داریم .

0.5 گرم ید رابه این حلال اضافه می کنیم .

تابررسی کنیم که یددرکدامیک بهتروسریعترحل می شود .

مشاهده می شود .

درآزمایش یدباآب مشاهده شدکه یددرآب حل نمی شودونتیجه گرفتیم که چون یدیک ماده غیرقطبی است درآب که قطبی است حل نمی شود .

درآزمایش یدباالکل مشاهده شدکه یددرالکل حل می شودچون هردوغیرقطبی اند .حلال حاصل به رنگ قرمزخونی درمی آید .

درآزمایش یدباتتراکلریدکربن نیزمشاهده شدکه درهم حل می شوند .

چون هردوغیرقطبی اند .

حلال حاصل به رنگ بنفش است .

مرحله دوم : اضافه کردن نمک به آب ، الکل ، تتراکلریدکربن درآزمایش نمک باآب مشاهده شدکه درهم حل می شوندچون هردو قطبی اند .

درضمن به این دلیل است که پیوندمولکولی آب ازنوع هیدروژنی است ونمک ترکیبی یونی است .

درآزمایش نمک باالکل مشاهده شدکه نمک به مقدارکم درالکل حل شدواین به دلیل قطبیت ضعیف الکل است .

درآزمایش نمک ، تتراکلریدکربن مشاهده شدکه درهم حل نمی شوند چون نمک یک ترکیب یونی است حال آنکه تتراکلریدکربن غیرقطبی است.

درضمن جاذبه های تتراکلریدکربن ازنوع ضعیف لاندن می باشد .

مرحله سوم : اضافه کردن نفتالین به آب – الکل – تتراکلریدکربن .

درآزمایش نفتالین باآب مشاهده شدکه نفتالین درآب حل نمی شودچون نفتالین یک ماده غیرقطبی است .

حال آنکه آب قطبی است .

درآزمایش نفتالین باالکل مشاهده شدکه نفتالین درالکل حل نمی شود زیراجاذبه های آنهاازیک نوع نیست .

مایع یاحلال بدست آمده زردرنگ است .

درآزمایش نفتالین باتتراکلریدکربن مشاهده شدکه درهم حل می شوند چون که هردوغیرقطبی اند .

مرحله چهارم : اضافه کردن کلروفرم به آب ، الکل ، تتراکلریدکربن درآزمایش کلروفرم باآب مشاهده شدکه کلروفرم درآب حل نمی شود چون کلروفرم قطبیت ضعیفی دارد .

درآزمایش کلروفرم باالکل مشاهده شدکه درهم حل می شوندچون که هردوغیرقطبی اند .

درآزمایش کلروفرم باتتراکلریدمشاهده شدکه درهرهم حل می شوند چون که هردوغیرقطبی اند .

( البته کلروفرم %100‌غیرقطبی نیست .

درواقع قطبیت ضعیفی دارد) درآزمایش کلروفرم باتتراکلریدمشاهده شدکه درهرهم حل می شوند چون که هردوغیرقطبی اند .

درواقع قطبیت ضعیفی دارد) نتیجه گیری : مولکول های کواوالانسی قطبی درآب یاحلال های قطبی دیگرحل می شوند .

که علت این حل شدن یکی پیوندهیدروژنی است ودیگری لغزایش میزان بی نظمی .

درحقیقت نیروی دوقطبی – دوقطبی داتمی برهرماده عامل اصلی جداشدن مولکولهای کواوالانسی درآب ویادرهمدیگراست .

زیراآب می تواندبا الکلها ،‌آلدهیدهاوکتونهامجتمع شود .

به طورکلی الکلهاوموادی که OH دارنددرآب حل می شوند .

درانحلال Nacl درآب مولکولهای قطبی آب تدریجاً اطراف مولکول قطبی Nacl قرارمی گیرندتاآنرا به یون های یونیزه کنند .

یونهای حاصل با تعدادی از مولکولهای آب پیوند برقرار می کنندیعنی هیدراته شدن یونها رخ می دهد .

به عنوان مثال درانحلال یددرآب علت اینکه یددرآب حل نشد آن ست که پیوندهای هیدروژنی که بین مولکول های آب برقراراست قوی ترازجاذبه ای است که ممکن است بین مولکول های آب و یدبرقرارباشد .

به عبارت دیگر نیروهای جاذبه قابل توجهی بین مولکول های یدوآب برقرار نمی شود .

بلکه نیروهای دافعه به وجودآمده دمادوفازخواهیم داشت .

آزمایش دوم : تأثیرمتقابل حلال وحل شونده موادموردنیاز : 1- آب مقطر 2- ید 3- KI وسایل موردنیاز : 1 – لوله آزمایش شرح آزمایش : دریک لوله آزمایش یک تکه یدجامداضافه می کنیم وسپس به مقدار 5cc‌ آب مقطربه آن می افزائیم .

چون آب قطبی است ویدغیرقطبی پس واضح است که درهم حل نمی شوند .

درمرحله بعدمقداری KI دریک لوله آزمایش ریخته و مجدداً 5cc آب مقطر به آن می افزائیم چون KI قطبی است پس درآب مقطرحل خواهدشد .

حال درمرحله بعدی اگربه ترکیبی که درآن یدحل نشد KI رااضافه کنیم مشاهده می شودکه درهم حل خواهندشد .

علت این امراین است که مولکولهای آب قطبی اندوکم کم اطراف مولکولهای قطبی KI رامی گیرندوآن رابه تفکیک یایونیزه می کنند .

در اینجا درحضور (KI) به تبدیل می شودوچون قطبی است پس درآب حل می شود .

ومشاهده می شود که محلول بدست آمده به رنگ قرمزپررنگ می باشد .

اثردرجه حرارت : وسایل موردنیاز : 1 – لوله آزمایش 2- دماسنج موادموردنیاز : 1- آب مقطر 2- تیوسولفات شرح آزمایش : دریک لوله آزمایش به میزان 5cc آب مقطرمی ریزیم سپس دمای آن را اندازه می گیریم دمای اولیه یا می باشد .

سپس 0.5 گرم تیوسولفات جامد رابه آن اضافه می کنیم .پس از مدتی دمای را می خوانیم .

است .

( توجه : تیوسولفات قطبی است ودرآب حل می شود ) .

مشاهده می کنیم که دماکاهش می یابد .

واین نشان می دهدکه واکنش گرماگیراست .

چون تیوسولفات برای حل شدن نیازبه انرژی دارد پس دمای آب رامی گیرد تاانرژی لازم برای انحلال رابدست بیاورد .

درواقع این تغییردمابیانگراین مطلب است که دمادرحلالیت مؤثراست .

یعنی اینکه اگرجسمی درحلالی حل شود دما تغییر پیدا می کند .

آزمایش سوم : تیتراسیون : تیتراسیون فرآیندی است که درآن مقدارآنالیت به کمک یک واکنش گرتعیین می شود .

یک ماده‌استاندارد بایدپنج شرط راداراباشد .

پایدارباشد .

درجه مخلوص بالاباشد .

ارزان قیمت ودردسترس باشد .

وزن هم ارزبالایی داشته باشد .

هرچه وزن هم ارزبالاترباشد خطرکمتراست .

نم گیرباشد .

استاندارد : واکنشگرباغلظت دقیقاً معلوم رادرتیتراسیون محلول استاندارد گویند .

روش تهیه محلول استاندارد : 1- مستقیم 2- غیرمستقیم نقطه‌هم ارز (‌پایانی ) به مامی گویدکه تیتراسیون پایان یافته است ومی توان آزمایش راانجام داد .

این کاردرآزمایشهای مربوط به اسیدوبازتوسط یک اندیکاتورمانندفنل فتالین انجام می شود .

فنل فتالین درمحیط اسیدی بی رنگ ودرمحیط بازی ارغوانی است .

وسایل موردنیاز : 1- بورت 2- گیره 3- لوله‌آزمایش 4- ارلن موادموردنیاز : 1- سود 2- اسیدفتالات پتاسیم 3- فنل فتالین 4- آب مقطر شرح آزمایش : ابتدا سودرااستانداردمی کنیم .

چون عامل واکنش سود با موجوددرهواواکنش می دهد و و تولیدمی کند .

برای اینکه این خطارابپوشانیم بایدآنرااستانداردکنیم .

اسیدفتالات پتاسیم : مقدار0.311qr اسیدفتالات سدیم رادر 200cc آب مقطرحل می کنیم .

پس چندقطره فنل فتالین رادرون لوله اضافه می کنیم .

رنگ فنل فتالین درمحیط اسیدی بی رنگ است .

درون بورت راپرازسودمی کنیم .

سپس بورت راروی گیره وصل کرده وارلن رازیرآن گرفته مدام تکان می دهیم .

تیتراسیون راتاجایی ادامه می دهیم که بی رنگ بودن به ارغوانی تبدیل شود اولین نقطه ای که ارغوانی شدتیترتمام شده است .

20 cc 0.311qr 1000 cc x x=15.55 محابه شده رادرمعادله قرارمی دهیم تا نرمالیته بازمعلوم شود .

آزمایش : 25cc HCl رابا 3 تا 4 قطره فنل فتالین دریک ارلن ریخته وهم می زنیم .

بورت راتاجایی که امکان داردپرازسودمی کنیم .

ارلن رازیربورت گرفته وشیربورت رابازمی کنیم تاسودبه درون محلول HCl و فنل فتالین بریزد .

اولین قطره ای که باعث شدمحلول ارغوانی شودتیترصورت گرفته است .

آزمایش چهارم : تعیین واکنش اسیدوباز : تعیین گرمای انحلال : به طورکلی مقدارانرژی ها رابه صورت انرژی جنبشی وپتانسیل دسته بندی می کنند – انرژی پتانسیل درترکیبات شیمیایی رابه صورت ترکیبی که دریک مولکول ذخیره شده است تعریف می کنیم .

مقدارانرژی جنبشی درترکیبات شیمیایی به سه گونه است : ارتعاشی – انتقالی و دورانی .

میانگین این انرژی ها راانژی گرمایی گویندکه به کمک ترموستریادماسنج اندازه گیری می شود .

به طورکلی واکنش به دوگونه انجام می گیرد : 1- گرمایی 2 – گرماگیر .

گرمای ویژه : گرمای ویژه برای هرجسم ثابت وبرابراست بامقدارگرمایی که یک گرم جسم می گیرد تادمای آن افزایش یابد .

تعیین واکنش اسیدوباز موادلازم : اسید HCL ،‌ سود وسایل موردنیاز : بشرپلاستیکی ، دماسنج یاترمومتر شرح آزمایش : مقدار HCl 35cc دومولاربرمی داریم و 35cc سوددوملار .

( البته برای این کاربه سیستم کالری مترنیازداریم .

درضمن ظرف بایدبه گونه ای باشدکه گرماواردیاخارج نشودبرای این کارازبشرپلاستیکی باظرفیت 100 cc به بالا استفاده می کنیم ) .

دمای این دوماده را ( ابتدا HCl وسپس سود ) با دماسنج یاترمومتراندازه می گیریم .

دمای اسیدی معمولاً دمای اتاق است امادمای سودمعمولاً بیشتراست برای این کاردمای سودرابه دمای اتاق برسانیم آن راباکمک آب خنک کرده تابه دمای اتاق برسد .

( آن رازیرآب می گیریم ) .

سپس آزمایش می کنیم .

در این آزمایش باید دما را دقیقاً ثبت کنیم .

پس ازاین که دوماده همدماشوندآنهارابه هم اضافه می کنیم سپس دراولین لحظه دمارااندازه می گیریم وپس ازهر 5 ثانیه یک باردمارامی خوانیم وثبت می کنیم .

این کارراآنقدرادامه می دهیم تاجایی که دماثابت شودوسپس بااستفاده ازرابطه‌ گرمای واکنش رامحاسبه می کنیم .

اولین عدد توجه : ( اگرمیزان دماافزایش یابدواکنش گرمازااست واگرمیزان دماکاهش یابدواکنش گرماگیراست ) .

S 32 5 34 10 36 15 36.5 20 37 25 37 30 37 35 واکنش گرمازااست نتیجه گیری : منظورازگرمای واکنش مطالعه این موضوع درمحاسبه تغییرآنتاپی وگرمای حاصل ازانجام یک واکنش شیمیایی است .

اگراین واکنش حرارت جذب کند مثبت بوده وآن واکنش گرماگیراست وبرعکس اگرواکنش حرارت تولیدنماید آن واکنش راگرمازاگویند و منفی خواهدبود .

گرمای تشکیل یک ماده عبارت است از تغییرآنتاپی واکنش که طی آن یک مول ازماده موردنظردرحالت استانداردازعناصرتشکیل دهنده خودکه آنهانیزدرحالت استانداردهستندایجادگردد .

نمک هاازاثراسیدهاوبازهابرهم بدست می آیند وقتی یک اسیدقوی ویک بازقوی برهم اثرکنندچون هردوکاملاً تفکیک پذیرندنمک حاصل نیزبه طورکامل تفکیک می شود .

ازآنجاکه آب نیزبه مقدارجزئی تفکیک می شود ،‌نتیجه‌آزمایش واکنش بالاعملاً است .

پس ، ازاثریک اسیدقوی برروی یک بازقوی می بایست همین مقدارحرارت بدست آیدواین مقداردرمورداسیدهایی نظیر ،….

صادق است واگریک اسیدضعیف انتخاب گرددچون این اسیدبه مقدارکم قابل تفکیک است حرارت ناشی ازخنثی شدن آن کمترازمقدارداده شده بروی آب است .

ازآنجاکه یونیزاسیون اسید ویاباز باجذب یادفع حرارت توأم است معمولاً مقدارحرارت حاصل کمتریابیشترازمقداری است که هنگام تشکیل یک مول آب به دست می آید .

به این ترتیب مقدارحرارت برای عامل اول اسیدی از 11 kcal بیشترنمی شود .

آزمایش پنجم : تعیین جرم مولکولی : ( شناسائی یک ماده مجهول بااستفاده ازجرم مولکولی ) .

گازهای ایده آل : دررابطه باگازها دانشمندان (شارل گیلوماک وبویل ماریوت ) کارکرده اندکه درنتیجه به قانون عمومی گازهارسیده ایم .

قانون بویل ماریوت : که دررابطه‌بین جسم و فشاررابررسی می کند .

قانون شارل گیلوماک : طبق این قانون دردمای ثابت جسم گازهارابطه مستقیم بادمادارد.

عددثابت (بررسی 1مول گاز) & oF عددثابت * n ( برای n مول گاز)=V m مقدارجسمی که وزن می کنیم (g r) T = P = aTm lit=V موادموردنیاز : مقداری ازیک ماده مجهول ، آب وسایل موردنیاز : بشر 700 cc یا 800 cc ، ارلن – درپوش آلومینیومی ، ترازو – گیره .

شرح آزمایش : توجه ( فشارآزمایشگاه 1 730 mmkg می گیریم باتوجه به اینکه فشاراستاندارد 1atm=760 mmkg است ) .

ابتدایک بشر 700 cc یا 800 cc رابرمی داریم .

مقداری قابل قبول آب بر می داریم .

( تقریباً 3 سانتی مترزیرلبه‌بشر ) .

مقدار 5 cc ازیک ماده مجهول راکه دراختیارداریم برداشته وداخل ارلن می ریزیم .

( قبل ازاینکه ماده را اضافه کنیم ابتداوزن ارلن ودرپوش آلومینومی رااندازه می گیریم که اندازه‌وزن آنها 20.300gr است .

چون ماده‌مجهول یامایع است برای اینکه بتوانیم جرم آن رااندازه بگیریم بایدآن رابه گاز ( بخار ) تبدیل کنیم تابتوانیم این کارراازطریق قانون گازهاانجام دهیم ، البته بایدبه این نکته توجه داشت که این حاوی ماده‌مجهول رانبایدمستقیماً روی شعله حرارت داد .

بنابراین مقدار 700 cc آب داخل بشرریخته وروی شعله می گذاریم .

زمانی که آب به جوش آمدارلن حاوی 5 cc ماده رادربشرقرارمی دهیم وآنقدرصبرمی کنیم تامایع داخل ارلن کاملاً بخارشود .

( البته بایدپس ازاینکه درپوش آلومینیومی راروی ارلن قراردادیم باسوزن یک سوراخ کوچک روی درپوش ایجادمی کنیم ) پس ازبخارشدن مایع درون ارلن آن راازبشربیرون آورده وصبرمی کنیم تاکمی خنک شود وسپس آن راوزن می کنیم .

این باروزن ارلن ودرپوش به همراه بخاردرون ارلن 126.525gr می باشد .

حال بااستفاده ازروابط گازها جرم ماده راتعیین می کنیم .

M =126.525-126.300=0.225gr بخار امابررسی بدست آوردن حجم پس از اندازه گیری وزن ارلن ،‌آن راازآب پرمی کنیم وآن رادرون استوانه مدرج خالی می کنیم وسپس حجم رامی خوانیم حجم خوانده شده برحسب Mlit است که بایدآن رابه لیترتبدیل کنیم حجم خوانده شده درآن آزمایش 321 میلی لیتراست .

دمای جوش آب آزمایش ششم تیتراسیون های اکسیدی – احیایی : به طورکلی اکسیداسیون واحیابه این صورت است که موادی که بااکسیژن ترکیب شونداکسیدشده اند .

مثلاً ویااگرماده ای داشته باشیم که بااکسیژن هوادرمجاورت رطوبت ترکیب شودبازهم یک ترکیب اکسیدی است .

وموادی راکه اکسیژن راازآنهابرداریم احیاشده اند .

به بیانی علمی ترترکیباتی راکه الکترون ازدست بدهنداکسیدوترکیباتی راکه الکترون بگیرند احیاشده اند .

به عنوان مثال : منگامتری : ترکیباتی که درآنهاپرمنگنات به عنوان اکسیدکننده به کارمی رودراروش های منگامتری می گویند .

دراین آزمایش چون این ترکیبات ( پرمنگنات ) می توانندآب رااکسیدکننددرنتیجه خوداحیاءمی شوندبنابراین استانداردنیستندپس بایدآنهارااستانداردکرد .

ماده ای که امروزبه عنوان استاندارد کننده پرمنگنات به کارمی رودترکیب است که می تواندبه اسیدتبدیل کندتاپرمنگنات رااحیاکنیم .

پرمنگنات واکالات راباهم ترکیب می کنیم ( اکالات برای استانداردکردن پرمنگنات است ) ومقداروغلظت پرمنگنات مطلوب رابدست می آوریم طبق واکنش زیر : شرح آزمایش : ابتدایک بورت رابرداشته وباچند cc پرمنگنات آن راپرمی کنیم .

( درواقع تانقطه‌صفربورت راپرازپرمنگنات می کنیم ) سپس یک ارلن برداشته و 0.15gr ازاکالات ( پودرسفیدرینگ ) راوزن کرده وداخل ارلن خشک می ریزیم .

سپس 20 cc آب مقطر به آن اضافه می کنیم ومقدار 5 cc اسید به آن می افزائیم پس آن راخوب به هم زده وروی شعله حرارت می دهیم .

حرارت بین دمای خوبی برای تیتراسیون این واکنش است .

توجه : ( چون اکالات به صورت اکالات سدیم است بایدآن رابه اسیداکالات تبدیل کنیم به این خاطربه آن اسیدسولفوریک اضافه می کنیم ) .

پس ازاینکه محلول راحرارت دادیم آن راپائین آورده وبورت پرازپرمنگنات راروی گیره وصل کرده وسپس عمل تیتراسیون راشروع می کنیم .

نقطه پایانی تیتراسیون بنفش کمرنگ است .

( البته چون محلول ، محلول رنگی است بنابراین نیازی به شناساگرنداریم ) .

سپس بااستفاده ازرابطه نرمالیته‌پرمنگنات رامحاسبه می کنیم .

(اکسالات وزن شده 0.147 gr می باشد .

) آزمایش هفتم قانون بقای جرم : هدف : تحقیق کنیم که یک ماده شیمیایی جرم آن هنگام واکنش وپس ازواکنش ثابت است .

چون طبق این قانون جرم یک ماده شیمیایی همیشه ثابت است وهیچگاه اربین نمی رود .

مافلزمس رابه عنوان یک ماده درنظرمی گیریم وچندواکنش روی آن انجام داده وسپس آن رانسبت به مس اولیه می سنجیم وسپس قانون بقای جرم رابررسی می کنیم .

طی چندمرحله دوباره مقدارمس رابدست می آوریم .

دراولین مرحله مسی راکه دراختیارداریم باکمک اسیدنیتریک واکنش می دهیم که تبدیل می شود به : -1 درمرحله بعدنیترات مس به کربنات مس تبدیل می شود .

-2 می توان رسوب رادرمحیط اسیدکلریدریک به کلریدمس تبدیل کرد .

-3 -4 -5 -6 -7 که این 7 مرحله مس رادوباره بدست می آوریم .

مواردموردنیاز : 1- مس 2- اسیدنیتریک 3- آب 4- سود 5- اسیدکلریدریک(HCl) 6-فلزروی 7- کربنات اشباع 8- اسیدسولفوریک وسایل موردنیاز : 1- ارلن 2- پیپت 3- استوانه مدرج 4- کاغذصافی شرح آزمایش : قطعه ای مس رابرداشته وزن کرده ومقدار 15 cc اسیدنیتریک 6 نرمال اضافه می کنیم .

( مس رادرون یک ارلن می ریزیم که تا 150cc راتحمل کندوسپس اسیدرااضافه می کنیم ) .

ودرب ارلن راباروپوش آلومینیومی می بندیم .

سپس مقداری به آن حرارت می دهیم تا واکنش 1 انجام شود .

بعدازمدتی گازخرمایی رنگ (گازی است سمی و خطرناک ) درارلن تشکیل می شود .

گاز رامی توان بااستفاده ازپیپت خارج کرده ویامی توان آن رادرهوای آزادقرارداده وگازراخارج کنیم .

وقتی که گازخارج شد قطره قطره کربنات اشباع رانیترات مس اضافه می کنیم تارسوب انجام شود .

تشکیل رسوب یعنی این که واکنش تمام شده است و می توان بااستفاده ازکاغذ صافی آب راخارج کنیم ورسوب بدست می آید .

رسوب رادرمقداری اسیدکلریدریک غلیظ رابه صورت قطره قطره اضافه می کنیم ( 10 cc) تاتمام رسوب حل شود .

وقتی که رسوب حل شدمحلول تهیه می شود .

( کمی حرارت ) محلول راباسود6 نرمال ( قطره قطره ) مخلوط می کنیم تامحلول تشکیل شود .

این محلول رامی توان روی شعله حرارت داده وآب راخارج می کنیم .

وقتی که آب خارج شدیک اکسیدسیاه رنگ به نام CUO تشکیل می شود .

بعدازاین که رسوب تشکیل شد اسید 6 نرمال رااضافه می کنیم .

بین 8 تا 10 cc اسیداضافه کرده و تبدیل به می شود ودرآخرین مرحله 1 تا 2 گرم روی ( Zn ) راوزن کرده وبه محلول اضافه می کنیم .

مقداری آب مقطر اضافه کرده تا رسوب کند وسپس آن راباکمک کاغذصافی صاف کرده وفلزرابدست می آوریم وسپس آن رادردمای قرارداده تاخشک شود .

( البته بایدتوجه داشت که وزن کاغذصافی نیزموردنیازاست ).

0.220 gr وزن مس درابتدا 1.35 gr وزن کاغذصافی 1.825 gr وزن مس درآخر توجه : ( درمرحله‌اول که گازراخارج کردیم چون ممکن است هنوزمقداری اسیددرظرف ماباشد برای این که اسیدراخنثی کنیم مقداری سود 2 مولاررااضافه می کنیم تااسیدخنثی شود وواکنش ما به صورت خواهدبود .

( رنگ محلول دراین مرحله آبی فیروزه ای است .

سپس درمرحله‌دوم که کربنات اشباع رامی افزائیم گاز به صورت کف دربالای محلول جمع می شود ) .

نتیجه گیری : جرم، یگانه خاصیت زوال ناپذیرماده است .

بدین ترتیب ماده نه ازبین می رود ونه به وجودمی آید وفقط ازیک حالت به حالت دیگرتبدیل می شود .

انیشتن ثابت کرد که انرژی هم جرم دارد واشعه های نورانی هم به تناسب جرمی که دارند تحت تأثیرنیروی جاذبه ثقل قرارمی گیرند .

مثلاً یک شعاع نورانی که ازیک ستاره دوراززمین می رسد وقتی ازمجاورت خورشید می گذرد دراثرجاذبه خورشیدمنحرف می شود .

مقدارجرمی که با میزان معینی انرژی معادل است طبق رابطه انیشتن محاسبه می شود .

.

براساس رابطه‌فوق تبدیل ماده به انرژی وبالعکس عملی وقابل محاسبه است .

باتوجه به رابطه انیشتن می توان ماده راچنین فرض کرد : « هرچیزی که به حالت سکون دارای جرم باشد ماده است ومقداری انرژی اضافی لازم است تااین جزماده رابه حرکت درآورد » .

باآنکه رابطه انیشتن موردقبول همگان است قانون بقای جرم رادرموردواکنشهای شیمیائی زمان می توان صادق دانست که دراین واکنش تبادل انرژی به مقدارخیلی زیاد ( مثل انفجارهای اتمی ) صورت نگیرد .

ماده چیزی است که جرم دارد وفضارااشغال می کندوجرم پیمانه ای از کمیت ماده است .

جسمی که تحت تأثیر نیروی خارجی نیست مایل است به حال سکون بماند واگردرحال حرکت است مایل است به حرکت یکنواخت خودادامه دهد این خاصیت رااینرسی گویند وجرم یک جسم نیزمتناسب بااینرسی آن است ونیزجرم جسم تغییرناپذیراست اماوزن آن چنین نیست .

ودوجسم که جرم مساوی داشته باشند وزن آنهایکی نیست .

آزمایش هشتم : اندازه گیری میزان سختی آب : به طورکلی دونوع سختی داریم : 1- داتم 2- موقت وقتی که یونهایی مثل درآب حل شده باشداین آب دارای سختی است .

باعث می شودکه PH آب باران پایین آمده و آب خاصیت اسیدی پیداکند .

که باحرارت دادن می توان یونهای فوق راخارج کرد .

چنین ترکیبی دارای سختی موقت است که می توان باحرارت دادن راجداکرد ولی اگراین یونهابه صورتی باشندکه به وسیله حرارت دادن جدانشوندمی گوئیم ترکیب مادارای سختی داتم است .

که می توان بااستفاده ازترکیباتی مثل ( کربنات سدیم ) یونهاراجداکرد .

سختی موقت + سختی داتم = سختی کل موادموردنیاز : 1- متیل اورانژ 2- HCl وسایل موردنیاز : 1- ارلن 2- بورت شرح آزمایش : درآزمایش اول برای اندازه گیری سختی موقت حدود100 cc آب شهربر می داریم و 3 تا 4 قطره متیل اورانژ ( معرف ) به آن اضافه می کنیم وسپس به کمک 0.1 HCl نرمال آن راتیترمی کنیم .

وقتی که رنگ زردبه نارنجی تبدیل شد به پایان تیترمی رسیم وحجم مصرفی اسید ( V ) را می نویسیم .

نرمالیته اسید * حجم اسیدمصرفی = سختی موقت a = V x N دراین مرحله 3.5 cc اسیدمصرف می شود .

a = 3.5 x 0.1 = 0.35 سختی موقت قسمت دوم : تعیین سختی داتم موادموردنیاز : 1- کربنات سدیم 2 – HCl 3- آب وسایل موردنیاز : 1- شعله 2- کاغذصافی 3- ارلن شرح آزمایش : 1000 cc آب شهررابرداشته و 20 cc کربنات سدیم 0.1 نرمال به آن اضافه می کنیم .

اجازه می دهیم که تمام آب بخارشده وفقط رسوب باقی بماندپس ازآن که تمام آب بخارشد 20 cc آب مقطراضافه می کنیم وخوب هم می زنیم وسپس محلول رااضافه می کنیم .

وقتی که محلول راصاف کردیم محلول زیرصافی رابااستفاده از0.1 HCl نرمال تیترمی کنیم حجم مصرفی اسیددراین مرحله است .

= 15.9 cc قسمت سوم : درمرحله سوم 20 cc کربنات سدیم 0.1 نرمال رابرداشته به کمک 0.1 HCl نرمال آن راتیترمی کنیم .

( البته قبل ازآن چندقطره متیل اورانژبه آن اضافه می کنیم ) .

حجم مصرفی اسیددراین مرحله است .

=11 cc سختی داتم سختی کل b=(15.9 – 11 ) 0.1 = 0.49 سختی داتم سختی کل =420 gr/lit سختی کل نتیجه گیری : خواص فیزیکی وشیمیائی آب مانندشفافیت ، رنگ ، بو ، دما ،‌نمک های محلول درآن ، سختی خواص کاهشی و PH ، کیفیت آب رابیان می کند .

دراین میان نمک های محلول درآب یکی ازمهمترین عوامل است .

تمام نمک هایی که در آب محلول اند نشان دهنده ناخالصی های آب معدنی اند .

مهمترین عامل ازخواص آب سختی آن است .

درجه سختی آب عبارت است ازتعدادمیلی اکی والان گرم های یون های کلسیم ومنیزیم دریک دسی مترمکعب آب .

مقدار یون کلسیم و یون منیزیم راواحدسختی آب انتخاب می کنند .

به طورکلی سه نوع سختی وجوددارد : 1- سختی موقت 2- سختی داتم 3-سختی کل سختی موقت : این سختی به دلیل وجودبی کربناتهای کلسیم ومنیزیم است که دراثرجوشیدن به کربناتهای نامحلول تبدیل می شوندوبه صورت جامدته نشین می گردند .

سختی داتمی :‌ این سختی شامل آن دسته ازنمک های کلسیم ومنیزیم است که دراثرجوشیدن آب به صورت محلول باقی می مانند .

سختی کل : مجموع سختی های داتمی و موقتی راسختی کل می گویند .

آبی راکه هرکیلوگرم آن کمترازیک گرم نمک داشته باشد آب شیرین می گویند وآبی راکه درهرکیلوگرم آن بیش از یک گرم نمک وجودداشته باشدآب شورمی گویند .

آبی که درهر آن کمتراز3 میلی گرم اکی والان گرم نمک های وجودداشته باشدآب نرم می گویند .

آبی که درهردسی مترمکعب آن بیش از 3 میلی اکی والان گرم نمک های وجودداشته باشدراآب نیم سخت گویند .

وآبی که درهر ازآن 4 تا 10 میلی گرم اکی والان گرم موجودباشد راآب سخت می گویند .

کتاب آزمایشهای شیمی عمومی refrence : 112 تا 115 : صفحه محمدرزمجو : تألیف حلالحلالحل شوندهحل شوندهحل شوندهحلالیدنمک طعامنفتالینکلروفرمآبحل نمی شودحل می شودحل نمی شودحل نمی شودالکلحل می شودبه مقدارکم حل میشودبه مقدارخیلی کم حل میشودحل می شودتتراکلریدکربنحل می شودحل نمی شودحل می شودحل می شود