מגישים: 03399478ינון איצקוביץ 04060994מוריה הרמלין 04036360ליהיא גל 15/12/03 תאריך: 03592744יוגב בורקו תוצאות המעבדה:

חלק א': ניסוי איכותי-בדיקת תכונות גז וזיהויו

גז + תמיסה. ← : בדיקת התכונות לתגובה : סודה לשתיה + חומצה 1 טבלה מס'

תוצאותהבדיקה

זוג חומרים הבדיקות שבוצעו

חסר צבע א' צבע

חסר צבע ב'מסיסות נמוכה א' ברומותימול כחול )אינדיקטור( מסיסותמסיסות נמוכה ב'נהפך לצהוב א' ברומותימול כחול )אינדיקטור(

NaOH)l( בדיקת

נהפך לצהובחומצה/בסיס ב'נהפך לעכור א' מי סיד תתגובה אופיינינהפך לעכור ב'

זוג ב' זוג א' בדיקת צפיפות ע"י קרח יבש1.81gr 1.88gr משקל בלון + חוט2.39gr 2.33gr משקל בלון + חוט+ גז0.58gr 2.33-1.88 = 0.453gr משקל גז36cm 37.5cm היקף בלון

36/2π = 5.72cm 37.5/2π = 5.96cm רדיוס בלון4/3* π*5.723 = 783.9cm3 4/3* π*5.963 = 886.8cm3 נפח בלון

0.58/783.9 = 7.3*10-4gr/ml 0.453/886.8 = 5.19*10-4gr/ml צפיפות גז 1cm3 = 1ml+ ביחדות הצפיפות ההנחה היא

חלק ב': + ניסוי כמותי-ייצור גז מימן

: חישוב כמותי עבור התגובה. 2 טבלה מס'

זוג ב' זוג א'Mg)s(* ** Mg)s(

0.02879 0.02869 (gr)מסה0.01 0.01 (lנפח)

1 1 ((Mריכוז24.305 24.305 (gr/mol )Mw

11.8*10-4 1*10-2 6.6*10-4 1*10-2 מס' מולים1 2 1 2 יחסי מולים11.8*10-4 2.3*10-3 6.6*10-4 1.3*10-3 מול מגיב

7.7*10-3 8.66*10-3 עודף

)Mg)sהמגיב המגביל הוא * (0.02869/24.305 = 6.6*10-4mol)

**

רישום מדדים במהלך ייצור גז המימן. – 3 טבלה מספר

דוגמא לפירוט מדדים חישובים מורכבים על סמך נתוני תצפית זוג א'.

חישוב חוק / נוסחא תוצאות ' מס בטבלה '2כמפורט ב חלק

כמותי ניסויMg (g) (s)משקל

מולי' 2H( g)מס0.9964 ' עמ' / טבלה צפיפות 47טמפ ) " / ל ) מ גרם נוזל צפיפות

22.4 / 760 = 0.029 ' עמ' / טבלה מים אדי לחץ טמפנתון ) / 47 mmHg )760ערך

מים אדי ( atm)לחץ

(0.9964*285( / )13.6*760 = )0.027 צפיפות נוזל * גובה פני נוזל 760mmHg * כספית צפיפות

מים ) עמוד (atmלחץ

1-0.029-0.027 = 0.994 P(atm( = PH2O)l( +PH2O)g( + PH2)g( מימן ) (atmלחץ51.6 - 23.1 = 28.5 V = V0 - Vf מימן מימן ) (mlנפח

זוגות. 6 ריכוז תוצאות הניסוי של – 4 טבלה מס'

6זוג 5זוג 4זוג 3זוג 2זוג 1זוג 0.0281 0.026 0.0276 0.0287 0.027 0.0274 )Mg)s משקל

)gr(

1.15*10-3 1.06*10-3 1.13*10-3 1.18*10-3 1.12*10-3 1.1*10-3 n H2)g( )mol(

22 22.5 23 24 22 24 (c°טמפ' מימן )

0.9968 0.9967 0.9966 0.9964 0.9968 0.9964 צפיפות נוזל )gr/l )

265 297 270 283 278 285 גובה עמוד מיםסופי )מ"מ(

0.026 0.026 0.027 0.029 0.026 0.029 לחץ אדי מים(atm)

0.025 0.028 0.026 0.027 0.026 0.027 לחץ עמוד מים(atm)

0.949 0.946 0.947 0.944 0.948 0.944 לחץ מימן )atm)

47.8 54.09 47.68 49.56 49.48 51.6 V0 מים בביורטה )מ"ל(

18.6 26.19 19.68 22.66 21.48 23.1 Vf מים בביורטה )מ"ל(

29.2 27.9 28 26.9 28 28.5 V)מימן )מ"ל

PV=nRT (. על מנת ליישם את השערת אבוגדרו C °בטבלה נתונות התוצאות ביחידות שהתקבלו ) מ"ל , K 0° C = 273 , 1000 ml = 1L° ע'פ K° ליטר ו –נהפוך את היחידות ל

: סיכום מכפלת ערכי לחץ ונפח מול מכפלת ערכי טמפ' ומס' המולים 5 טבלה מספר

PV nT זוג0.944 atm * 0.0285L = 0.0269 1.1*10-3( *273 + 24)° K = 0.326 10.948 atm * 0.028L = 0.0265 1.12*10-3(*273 + 22)° K = 0.33 20.944 atm * 0.0269L = 0.0253 1.18*10-3(*273 + 24)° K = 0.35 30.947 atm * 0.028L = 0.0265 1.13*10-3 (*273 + 23 ) °K = 0.334 4

0.946atm * 0.0279L = 0.0263 1.06*10-3(*273 + 22.5 )°K = 0.313 50.949atm * 0.0292L = 0.0277 1.15*10-3 (*273 + 22 )°K = 0.339 6

דיון ומסקנות:חלק א':

1. לשם קביעת סוג הגז שהופק בוצעו ארבע בדיקות שונות על הריאקציה. הממצאים העולים מטבלה מספר 1 +2 (.42מראים כי הגז המופק הוא פחמן דו חמצני. את הנתונים לקביעת סוג הגז לקחנו מטבלת הנתונים )ע"מ

שלושת התגובות המכריעות מפורטות בטבלה מטה:

מסקנה תוצאה תגובה עפ' טבלת הנתונים

הבסיסים ניתן להסיקCl2כי הגז אינו

חסר צבע NaHCO3)S( + HCl)aq( → CO2)g( + H2O)l( + NaCl בדיקת צבע

הגז חומצי. עפ' טבלת הנתונים הבסיסים ניתן

להסיק כי הגזים או CO2החומצים הם HCl

גז שינה ציבעולצהוב

מסיסותנמוכה

CO2)g( + NaOH)aq( + IND

CO2)g( → CO2)l(

בדיקת חומצה אובסיס

+מסיסות

CO2הפקת גז קבלת מי סיד עכורים

בנוכחותCO2

CO2)g( + CaOH2)aq( → CaCO3)s( + H2)g( ריאקציה אופיניתלניסוי

. כדי לקבוע את המסה המולרית של הגז נידרשים שני נתונים: מס' מולי הגז ומסה מסוימת . מתוך הניסוי של3 = PVבדיקת צפיפות הגז ) ע"י ניפוח הבלון באמצעות קרח יבש( ניתן לדעת את המסה הנתונה. מתוך הנוסחא

nRT נתוני הלחץ והנפח ילקחו גם מהניסוי הנדון, ו ( ניתן לחשב את מספר מולי הגז Rבמצב כזה .)הוא קבוע חסרה לנו הטמפ' שבתוך הבלון

. הצפיפות שקיבלנו אינה זהה לצפיפות הרשומה בטבלה וזאת משום ש:4בחישוב נפח הבלון מדדנו את הקוטר בהנחה שהבלון עגול אך לא כך הדבר בפועל..1 ואילו בפועל יש לבלון לחץ פנימי משלו. atm 1לקחנו בחשבון כי הלחץ בתוך הבלון הוא .2 מסת הבלון איננה מדויקת בגל קיום כוח העילוי. באת שקילת הבלון הוא עלה מעט כי נפחו גדול.3

ומישקלו קטן.שגיאות אקראיות במדידת רדיוס הבלון..4שגיאות שיטתיות של המאזניים בשקילת הבלון..5

חלק ב : . הקבוע אינו תואם את הערך הספרותי בגלל אי הדיוקיםR. שיפוע הגרף מיצג את קבוע הגזים האידיאלים 1

בביצוע הניסוי.)שגיאות בשקילות המגנזיום, קריאה שגויה של גובה המים, בריחה של גז(. 100 תוצאה ספרותית( * – )תוצאה ניסיונית אחוז השגיאה מחושב לפי הנוסחא:

תוצאה ספרותית 53.5% = 100 ( * 0.082 - 0.0381 )חישוב:

0.082. מהתוצאות ניתן להסיק כי:2

PV = nRTבטמפ' קבועה נפח הגז נמצא ביחס הפוך ללחץ שמופעל עליו, זהוי הוכחה של

. ההנחות הן:3הלחץ הכללי הוא לחץ אטמוספרי.1טמפרטורת המים באמבט זהה לטמפרטורת המים בביורטה..2הגז הוא גז אידיאלי..3הביורטה אטומה לחלוטין ואין בריחת גז..4

. כדי לבדוק האם יש דליפת גז, ניתן לשים את המערכת כולה בתוך מתקן עם מים, כך שאם תהיה דליפת גז4נראה בועות במים.

. באופן כללי מה שיקבע את השינוי בנפח הגז הוא מס' מולי הגז הנוצר. ככל שמס' מולי גדל, הלחץ בכלי גדל,5 ואילו הנפח קטן )חוק בויל(. את השינוי במס' מולי הגז נוכל לבדוק מתוך יחסי המולים בין הגז הנוצר לבין המגיב

המגביל בתגובה. מולי חומצה שנשארו בעודף. יחסי המולים0.01 מולי מגנזיום שהגיבו במלואם ו 10-4*6.6בתגובה המקורית נלקחו

H2 מולי גז 10-4*6.6 ולכן נוצרו 1:1הם

בנוסף המגנזיום הוא המגיב המגביל, כלומר מס'1:1יחסי המולים הם )H2SO4)aqבתגובה עם א..הנפח יהיה ללא שינויהמולים של שניהם לא השתנה וכך גם

1:1 מול, יחסי המולים הם עדין 0.01באותה תגובה כאשר החומצה היא מגיב מגביל ויש ממנה ב..הנפח גדל מול גז כלומר 0.01ולכן יוצרו