1 דוח מעבדה מס'

בעירהחלק א':

:לימוד השימוש במבערמטרת הניסוי

:מבוא תאורטי בעירה זוהי ריאקציית ההתרכבות של חמצן עם יסודות רבים.זוהי תגובה אקסוטרמית אשר בתנאים

המתאימים החום הנפלט מספיק כדי לגרום לעליית הטמפ' במידה ניכרת ולהלהטת החומר עד כדי פליטת.אור )ריאקציות אקסוטרמיות ללא חמצן שבהן יש התלהטות החומר המגיב גם נקראים בעירה(

בכדי להתחיל תהליך זה יש להביא להתלקחות בטמפ' מספקת.השלב הראשון בבעירה הוא התפרקות במקצת מהחומר המגיב, בשלב זה יש להשקיע אנרגיה כדי לעבור לשלב השני בו מגיבים החומרים עם

.החמצן

תוצרי התגובה והתנאים תלויים בחומר הבוער ובזמינות החמצן,בניסוי זה הבעירה תעשה באמצעות מבער.בונזן אשר משמש כדי להשיג טמפ' גבוהות,במבער זה מעורבים גז בערה שעיקרו בוטן ואוויר

:תהליכי הבעירה כאשר כמות מספיקה של חמצן מגיעה אל הבוטן, מתרחשת תגובה כימית במהלכה מתרכבים חומר הבוטן

.וחמצן ליצירת פחמן דו חמצני ומים

אל הבוטן, תוצרי התגובה הכימית יהיו פחמן חד חמצנילא מגיעה כמות מספקת של חמצןבמקרים בהם

.ומים, או פיח )פחמן( ומים

:תהליך זה נקרא בעירה מלאה

2C4H10(g) +13O2(g) 8CO2(g) +10H2O(g)

- התוצרים אינם יכולים להמשיך ולהתרכב עם חמצן.

: תהליך זה נקרא בעירה חלקית

2C4H10(g) +9O2(g) 8CO(g) +10H2O(g)

2C4H10(g) +5O2(g) 8C(s) +10H2O(g)

חלק מהתוצרים מסוגל להמשיך ולהתרכב עם -

.חמצן ליצירת פחמן דו חמצני

:מהלך הניסוי

הדלקת מבער הבונזן וויסות הלהבה עד לקבלת להבה צהובה.ולאחר מכן בעזרת מלקחיים הכנסת כוס.1.זכוכית לתווך האש

וויסות הלהבה עד שצבעה כחול בעזרת שני הקונוסים של בעירה אחד בתוך השני )מראה את השפעת .2.אספקת האוויר על הלהבה- הכנסה מקסימאלית= בעירה מלאה(

הכנסת חוט מתכת לתוך הלהבה וצפייה על סדר ההתחממות על פי מידת התלהטות החוט,לאחר מכן.3.ביצוע אותה פעולה על קיסם עץ.ולבסוף ציור של הקונוסים של הלהבה והאיזורים בה

החזקת כוס זכוכית הפוכה מעל הלהבה הכחולה במשך שניות אחדות ותצפית על החומר שהתעבה על.4 . הדפנות הפנימיות של הכוס

:תוצאות ראשית ,כאשר קירבנו את כוס הזכוכית ללהבה הכחולה לא הבחנו בשום שינוי צבע של הכוס ,.1 אך לאחר שינוי צבע הלהבה ע"י הגבלת אספקת החמצן )ע"י פתח החמצן שיש על גבי המבער (

. ללהבה צהובה , ניתן היה להבחין בציפוי שחור שכיסה את הכוס באזור בו הלהבה פגעה כאשר הכנסנו כמות אוויר מקסימאלית הלהבה שינתה את צבעה החיצוני לכחול בעוד שצבעה.2

.הפנימי היה צהוב-כתום חוט המתכת התלהט במקומות בו הוא נגע בלהבה הכחולה ורק לאחר מכן התלהט במרכז.3

באזור הלהבה הצהובה . כאשר ביצענו את אותו הניסוי על קיסם הוא בער במידית בלי כל הבדל. ללהבה פנימית או חיצונית , ההתלהטות התרחשה מהר מאוד

כאשר החזקנו כוס זכוכית מעל ללהבת המבער ניתן היה להבחין באדיםעל גבי דפנות הזכוכית.4.

:מסקנותהופעת הצבע השחור על גבי כוס הזכוכית זה למעשה אחד מתוצריה של הבעירה החלקית.1

.זהו הפיח ) כאשר אספקת החמצן היא מועטת( כאשר הכנסנו כמות אוויר מקסימלית גרמנו לבעירה מלאה, האש נהייתה כחולה והטמפ' .2

.גבוהה יותר )ככל שיש יותר חמצן התגובה תהיה יותר אקסוטרמית מה שיגרום לעלייה בטמפ'( על סמך תוצאותינו חוט המתכת התלהט תחילה במקום בו הלהבה הייתה כחולה, זאת משום.3

שבאזור החיצוני של הלהבה הייתה אספקת חמצן גדולה יותר מהאוויר, בניגוד לחלקה הפנימי של הלהבה שאספקת החמצן שם הייתה נמוכה.כלומר הלהבה בחלקה הכחול הינה חמה יותר מכיוון

. שהבעירה בה מלאה והלהבה הצהובה פחות חמה מכיוון שהבעירה בה חלקית לעומת זאת קיסם העץ לא הראה הבדלים בלהבה ובער מידית וזאת כתוצאה מכך שהקיסם

הוחזק בתווך האש כמה שניות ולא הועבר דרכה ,מה שהיה מראה את החריכה)הפסים השחורים( בצדדים וקטע מרכזי ללא חריכה כלל.כלומר אם החלק הנ"ל היה נעשה כך זו היתה

.הוכחה נוספת לאיזורי הלהבה שראינו עם החוט מתכת.האדים שנצפו על גבי כוס הזכוכית הם למעשה אדי מים שהם חלק מתוצרי הבעירה.4

:ציור הלהבהאיזור חם יותר

איזור פחות חם

חלק ב': שקילה

לימוד השימוש במאזניים אנליטיים וקביעת הנוסחא האמפירת של הידראטמטרת הניסוי: .

:מבוא תיאורטיהיחס בין היסודות בתרכובת מסויימת הינו קבוע. קביעה נסיונית של היחס המשקלי של היסודות )המבוטא באחוז

. משקלי( מאפשרת למצוא יחס מספרי הגרם האטומים שלהם ומכאן- נוסחא אמפירית של התרכובת,בניסוי זה תתבצע קביעת הנוסחא אמפירית של "מי גבש" : מים היוצרים גבישים עם חומר נוסף

.מולקולות המים קשורות בתוך הסריג הגבישי כחלק ממנו ולכן היחס המשקלי בין המים לחומר הנוסף הוא קבוע בניסיון תתבצע קביעת כמות מי הגבש בגביש גופרית הנחושת ע"י חימום כמות ידועה של חומר עד להתפרקותו

לגופרת הנחושת והתאדות כל מי הגבש בתוכו )שקילה לפני חימום ואחרי חימום תתן את הכמות המדוייקת של מי.הגבש,אשר תעזור לחישוב היחס המשקלי עלפי יחס מולי ומציאת הנוסחא האמפירית של החומר(

:מהלך הניסוי חימום הכורית עלמנת לאפשר קביעה מדוייקת של משקלה )בכדי לאפשר בהמשך מדידה מדוייקת של משקל.1

החומרים הנשקלים בכורית(. הכורית נשקלה באמצעות מאזניים אנליטיים ונרשם משקלה ..2 גרם.1.0-1.5הכורית נשקלה עם גביש גופרת הנחושת ,כאשר הגביש הוסף בדייקנות כך שמשקלו יהיה בין .3 נרשם משקל הגביש לאחר חישוב מדוייק במחשבון באמצעות חיסור בין המשקל של הכורית והגביש לבין.4

משקל הכורית. מעלות צלזיוס.ולאחר מכן הונחה בדיסיקטור223 דקות בטמפ' של 25הכורית עם החומר הונחה בתנור למשך .5

לקירור עד שהייתה בטמפ' החדר. הכורית עם גופרת הנחושת נשקלה בדייקנות במאזניים האנליטיים ונרשם משקלה )מאפשר את חישוב משקל.6

המים שהתאדו ומציאת הנוסחא האמפירית(.

:תוצאות

לפני חימוםm)gr(

:כורית 15.5024gr

כורית וגביש גופרת :הנחושת

16.6639gr

1.1615gr

אחרי חימום

m)gr( T=496K)2230C(

:כורית וגופרת הנחושת 16.3051gr

0.8027gr 0.3588gr

n)mol(=m/Mw 0.8027/159.610=0.005029mol

0.3588/18.0153=0.01992mol

לאחר החימום חל שינוי בצבע מכחול לאפור***

=יחס מוליn(H 2O)n(CuSO4)

=0.019920.005029=

41 CuSO4*4 H 2O

:מסקנות

בניסוי זה נקבעה הנוסחא האמפירית של גביש גופרת הנחושת ע"י חימום ואידוי מי הגבש מה שאיפשר -.חישוב מסה של המים ושל גופרת הנחושת כל אחד בנפרד,נתונים החשובים לחישוב יחס מולי

.בנוסף ניתן להבין ששינוי הצבע לאחר החימום נבע מאידוי ההידראט עקב תנאי הניסוי והעובדה שהיה בלבול בכוריות התקבלה נוסחא אמפרית שגויה. להבא ניתן יהיה -

למנוע זאת ע"י שהייה מתמדת ליד התרחשות הניסוי וכתיבת השם על הכלי בו נבדק החומר וכך למנוע. תוצאות לא מדוייקות

CuSO4*5 :הנוסחא האמיתית H 2O

:ביבליוגרפיה

CuSO4*nH2O(s) CuSO4 (s) +nH2O(g)

Kenneth W ,whitten ,Raymond E,davis,M. larry peck, George G ,Stanley, 2004, general chemistry )seventh edition(, brooks\cole-thomson learning, Belmont ca, USA.