Teht. 17

Tänään 20.1.2015 teimme parini kanssa tehtävän jossa aiheena oli pH:n muuttaminen ja puskurointi. Aloitimme hakemalla koeputkitelineen, 3 koeputkea, tippapipetin ja lasisauvan. Lisäksi haimme ionivaihdettua vettä, 0,1mol natriumhydroksidia ja 0,1mol suolahappoliuosta ja vielä pH paperia. Laitoimme ensimmäiseen koeputkeen natriumhydroksidiliuosta noin 1/4 osaa. Seuraavaksi uitimme lasisauvan natriumhydroksidissa ja kostutimme pH paperin sillä. pH oli 14. Sen jälkeen lisäsimme koeputkeen vettä 2 kertaa enemmän kuin natriumhydroksidia oli. Mittasimme pH:n ja se oli 12.
Otimme uuden koeputken ja lisäsimme siihen 1/4 osaa suolahappoa ja mittasimme pH:n lasisauvalla ja pH paperilla. pH arvoksi saimme 0. Lisäsimme 2 kertaa suolahapon määrän vettä ja mittasimme pH:n uudestaan.Tulos ei muuttunut vaan pysyi nollassa. Seuraavaksi otimme kolmannen koeputken ja lisäsimme siihen 1/4 osaa natriumhydroksidia ja lisäsimme n.30-40 tippaa suolahappoa pipetillä. Sekoitimme sen ja mittasimme pH:n. Tulokseksi saimme pH 12. Työ oli helppo ja ihan kiva ja onnistui hyvin.

Teht. 11

Tehtävän aiheena oli hapot ja emäkset. Kysymyksiä:
1. Mikä on happo? V: Happo on aine, joka muodostaa vesiliuoksessa oksonium-ioneja(H3O+).
2. Mikä on emäs? V: Emäs on aine, joka muodostaa vesiliuoksessa hydroksidi-ioneja. (OH-)
3. Mitä pH tarkoittaa? V: pH luku kuvaa positiivisten vetyionien määrää liuoksessa.
4. Mihin happo-emästitraus perustuu? V: Tehdään pH 7 (=neutralisoidaan). Siinä tulee aina vettä ja suolaa. Jos on indikaattori niin värivaihtuu pH 7 lähellä(riippuen indikaattorista).

Teht: Titrausharjoitus: työssä titrataan HCL liuosta 0,1M NaOH-liuoksella. 
Aloitin tehtävän ottamalla statiivin esiin, hakemalla 2 erlenmeyerin, 50ml byretin ja byretin kiinitysvälineet statiivii, 20ml pipetin ja pumpetin sekä magneetti sekoittimen. Hain opettajalta tutkittavan näytteen (suolahappo HCL) ja pipetoin sitä toiseen erlenmeyeriin 20ml. Sitten lisäsin siihen neljä tippaa indikaattoriliuosta, joka tässä tapauksessa oli fenoliftaleiini. Sen jälkeen pistin natriumhydroksidia (NaOH) byrettiin 50ml asti ja tarkistin että byretissä ei ollut ilmakuplia. Sitten laitoin magneetti sekoittajan päälle erlenmeyerin jossa suolahappo ja indikaattori liuos olivat. Tiputin magneetin erlenmeyeriin ja pistin sekoittajan päälle. Seuraavaksi avasin byretin ja varovasti valutin natriumhydroksidia sekaan ja tarkkailin samalla liuoksen väriä. Hetken päästä väri vaihtui violetiksi ja palasi kirkkaaksi nesteeksi. Tässä vaiheessa valutin byretistä tippa kerrallaan jotta näkisin tipalleen oikean värin muutoksen joka jäisi myös pysyvästi. Väri oli haalean vieolotti. Sitten katoin byretistä paljonko oli valunut natriumhydroksidia: 20,9ml. Tein testin vielä kahdesti ja sain tulokset: 21ml ja 21,1ml. Seuraavaksi piti laskea kuinka molaarista tutkittava aine oli. Laskin alkuun keskiarvon tuloksistani = (20,9+21+21,1) / 3 = 21ml. Seuraavaksi laskin molaarisuuden seuraavalla kaavalla:
 C(HCl) = C(NaOH) x V(NaOH) / V(HCl)  = 0,1mol/dm3 x 21,0dm3x 10^(-03) / 20,0 x 10^(-03)'
 C(HCl) = 0,105mol/l  '
Tehtävä onnistui hyvin ensimmäiseksi kerraksi. Vastaus meni vähän pieleen mutta voi johtua vaikka epätarkasta pipetoinnista tms.

Teht.15

Tänään 18.12.2014 tein parini kanssa tehtävän jossa piti tehdä ionireaktioita. Aloitimme työn laittamalla koeputkeen ensin kolme pisaraa hopeanitraattia (AgNO3) ja sitten kolme pisaraa natriumkloridia (NaCl). Havainnot: liuokseen muodostui valkoista kiintoainetta.  Reaktioyhtälö: AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3. Seuraavaksi lisäsimme koeputkeen tippakerralla typpihappo(HNO3). Nesteestä tuli sameaa. Sitten otimme uuden koeputken ja lisäsimme siihen ensin kolme pisaraa hopeanitraattia(AgNO3) ja sitten kolme pisaraa natriumjodidia(NaI). Havainnot: Seokseen tuli keltaisen vihreää kiintoainetta. Reaktioyhtälö AgNO3 + NaI →AgI + NaNO3.  Seuraavaksi otimme taas uuden koeputken ja lisäsimme siihen ensin kolme pisaraa kuparisulfaattia(CuSO4) ja sitten kolme pisaraa natriumjodidia(NaI). Havainnot: kuparisulfaatin väri muuttui sinertävästä keltaiseksi ja lopulta tumman oranssiksi. Reaktioyhtälö: CuSO4 + NaI → NaSO4 + CuI. Otimme uuden koeputken johon lisäsimme kolme pisaraa kuparisulfaattia ja kolme pisaraa natriumhydroksidia. Havainnot: väri muuttui haalean sinisesstä tummemman siniseksi. Reaktioyhtälö: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4. Otimme uuden koeputken ja lisäsimme siihen kolme pisaraa kuparisulfaattia ja sitten kolme pisaraa natriumhydroksidia(NaOH). Havainnot: väri muuttui haaleansinisestä tummemmansiniseksi. Reaktioyhtälö: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4. Otimme uuden koeputken johon lisäsimme kolme pisaraa rauta(II)sulfaattia ja kolme pisaraa natriumhydroksidia. Havainnot: väri muuttui haaleanruskeasta tummemman ruskeaksi. Otimme jälleen uuden koe putken ja lisäsimme siihen kolme pisaraa rauta(III)kloridia (FeCl3) ja sitten kolme pisaraa natriumhydroksidia. Havainnot: väri muuttui keltaisenruskeasta tumman vihreäksi. Reaktioyhtälö: Fe(III)Cl3 + 3NaOH → Fe(III)OH + 3NaCl. Otimme taas uuden koeputken johon lisäsimme kolme pisaraa nikkelisulfaattia(NiSO4) ja sitten kolme pisaraa natriumhydroksidia. Havainnot: väri muuttui haalean sinisestä sakean siniseksi. Reaktioyhtälö: NiSO4 + 2NaOH
→ Ni(OH)2 + Na2SO4. Jälleen uusi koeputki johon lisäsimme kolme pisaraa kuparisulfaattia ja sitten pisara kerrallaan ammoniakkia. Havainnot: väri muuttui sinisestä vaalean siniseksi. Otimme uuden koeputken ja lisäsimme kolme pisaraa nikkelisulfaattia(NiSO4) ja kolme pisaraa natriumhydroksidia(NaOH). Havainnot: Neste sakeutui. Reaktioyhtälö: NiSO4 + 2(NaOH) → Ni(OH)2 + NaSO4. Sitten otimme taas uuden koeputken ja lisäsimme siihen kolme pisaraa kalsiumkloridia (CaCl) ja kolme pisaraa natriumhydroksidia. Havainnot: Ei havaintoja, neste pysyi kirkkaana. Otimme vielä yhden koeputken johon lisäsimme siihen kolme pisaraa kalsiumkloridia ja kolme pisraa natriumkarbonaattia(Na2CO3). Havainnot: kirkas neste muuttui sakeaksi. Reaktioyhtälö: 2CaCl + Na2CO3 →2 NaCl + Ca2CO3. Työ tuli valmiiksi ja onnistui hyvin. Kaliumrodanidia emme löytäneet joten jouduimme jättämään yhden kohdan pois testeistä. Ammoniakin ja kuparisulfaatin reaktioyhtälö puuttuu.

Teht.14.

Tänään 11.12.2014 tutkin parini kanssa lämpötilan ja katalyytin vaikutusta reaktionopeuteen. Aloitimme laskemalla paljonko tulemme tarvitsemaan kiteistä oksaalihappoa tehdäksemme 0,1M (molaarista) oksaalihappoa (COOH)2 100ml. m=n x M = 0,1mol x (moolimassa 16x2 + 1,008 + 12,01) = 0,09036 ≈0,01g. Laskettuamme määrän teimme 100ml oksaalihappoa. Seuraavaksi mittasimme mittalasilla erlenmeyeriin 100ml puhdasta vettä, 25ml 2,0 M rikkihappoa ja 10ml oksaalihappoa. Sitten lisäsimme pipetillä koeputkeen 5ml 0,02 M kaliumpermanganaattiliuostaa. Seuraavaksi lisäsimme erlenmeyeriin kaliumpermanganaattiliuoksen koeputkesta ja otimme aikaa sekuntikellolla kuinka kauan kestää liuoksen kokonaan muuttumiseen värittömäksi. Aikaa kului 137s. Seuraavaksi teimme saman kokeen uudestaan, mutta pienensimme veden määrän 50ml:aan. Tälläkertaa aikaa kului 112s. Teimme jälleen muuten saman kokeen kuin ensimmäiseksi mutta lisäsimme pari mangaani(II)sulfaattikidettä ennen kaliumpermanganaattiliuoksen lisäämistä. Aikaa kului 33s. Teimme vielä yhden kokeen jossa teimme muuten samoin kuin aluksi mutta kuumensimme liuoksen n 70°C lämpötilaan ennen kaliumpermanganaattiliuoksen lisäämistä. Aikaa värittömäksi muuttumiseen kului 3s. Tästä teimme johtopäätöksen että kemiallisia reaktioita nopeuttavat ainakin seuraavat asiat: Lämpötila ja katalyytti.

Teht.10

To 27.11.2014 Tein työn, jossa piti valmistaa liuoksia. Aloitin valmistamalla ammoniumnitraatti-liuosta. Tarkoituksena oli tehdä 250g 10m%:sta ammoniumnitraati-liuosta. Laskin alkuun paljonkon tulen tarvitsemaan ammoniumnitraattia ja kuinka paljon vettä. Ammoniumnitraatin määrän laskin seuraavasti: 250g / 100g x 10 = 25g.  Veden voi laskea sen jälkeen helposti: 250g-25g=225g vettä. Laskettuani aineiden määrät otin dekantterilasiin vettä ja 250ml mittapullon. Laitoin mittapullon vaa'alle ja nollasin vaa'an. Seuraavaksi lisäsin mittapulloon 25g ammoniumnitraattia. Sitten lisäsin n. 75g vettä ja sekoittelin niin kauan, että ammoniumnitraatti oli liuennut veteen. Lopuksi lisäsin vielä 150g vettä ja sekoitin loputkin vedet sekaan. Työ tuli valmiiksi.

Seuraava harjoitus oli hankalampi. Siinä piti valmistaa 250ml 3M (molaarista) suolahappoa (HCl). Aloitin jälleen laskemalla kuinka paljon tarvitsen suolahappoa. Ensiksi laskin suolahapon moolimassan: H=1,008g/mol + Cl=35,45g/mol  = 36,458g/mol. Siitä laskin määrän paljonkon tarvitsen suolahappoa seuraavasti: 3M x 0,25l x 36,458 = 27,3435g. Seuraavaksi kävin katsomassa kuinka vahvaa/puhdasta suolahappoa koululla on. Suolahappo oli 37%. Joten 37% suolahappoa tarvitaan: 100/37x 27,3435=73,90127745 eli n.74ml. Kun sain lasketuksi suolahapon määrän,  puin suojatakin päälle, laitoin hapon kestävät hanskat käteen ja suojalsit päälle. Otin 250ml mittapullon , pipetin ja dekantterilasin jossa oli vettä ja menin varastoon. Alkuun laitoin vähän vettä mittapullon pohjalle ja seuraavaksi laitoin pipetillä n.74ml suolahappoa mittapulloon. Sekoitin varovasti, sillä veden ja suolahapon reaktiossa vapautuu paljon lämpöä ja liuos voi alkaa kiahumaan ja alkaa roiskumaan. Lisäsin vettä merkkiin asti ja sekoitin varovasti. Nytten minulla oli valmiina 250ml 3molaarista suolahappoa. Lopuksi laitoin vielä suolahapon säiliöpulloon ja merkitsin liuoksen nimen, päivämäärän ja molaarisuuden ja laitoin sen varastoon. Koe onnistui ihan hyvin.

Teht. 8

Maanantaina 17.11.2014 tein työn, jossa harjoittelin byretin käyttöä. Työssä tutkin kahta liuosta, jotka ovat vesi ja  10% natriumkloridi eli ruokasuolaliuos. Aloitin työn tekemällä 500ml 10% ruokasuolaliuosta. Laitoin 500ml mittapulloon 50g natriumkloridia ja lisäsin merkkiin asti vettä. Suola liukeni veteen jolloin liuos ei ollutkaan aivan 500ml vaan vähän alle. Lisäsin vettä jälleen viivaan asti. Seuraavaksi otin 50mp byretin ja täytin sen 20-asteisella ionivaihdetulla vedellä. Menin punnitusvaa'alle ja laitoin dekantterilasin vaa'an päälle jonka jälkeen taarsin (nollasin) vaa'an. Seuraavaksi lisäsin byretistä 30ml vettä ja katsoin sen painon. Vaaka näytti 30g ja lisäsin sen taulukkoon. Seuraavaksi tyhjensin ja kuivasin dekantterilasin ja punnitsin sen uudelleen. Jälleen taarasin vaa'an ja punnitsin uudestaan 30ml vettä. Tällä kertaa tulokseksi tuli 29,8g ja merkitsin sen taulukkoon eri kohtaan. Seuraavaksi tyhjensin byretin ja huuhtelin sen pienellä määrällä natriumkloridi-liuoksella. Sen jälkeen otin 20-asteista natriumkloridi-liuosta byrettiin 50ml. Otin uuden dekantterilasin ja taarasin sen jälleen vaa'alla. Sitten lisäsin natriumkloridi-liuosta lasiin natriumkloridi-liuosta niin paljon että vaaka näytti 30g ja tällä kertaa otin talteen tiedon, kuinka paljon oli natriumkloridi-liuosta tarvinnut dekantteriin laittaa. Sitä meni 29ml ja lisäsin sen taulukkoon. Tyhjensin ja kuivasin jälleen dekantterin ja taarasin vaa'alla uudestaan. Lisäsin vielä jälkimmäisen tuloksen (29,8g) verran natriumkloridi-liuosta. Tällä kertaa sitä meni 28,2ml. Merkitsin sen taulukkoon. Seuraavaksi laskin veden ja natriumkloridi-liuoksen tiheyden kaavalla               tiheys = massa / tilavuudella.
Veden tiheydeksi molempien punnitusten keskiarvosta sain tulokseksi 0,995g / ml.
Natriumkloridi-liuoksen tiheydeksi molempien punnitusten keskiarvosta sain tulokseksi 1.045g/ml.
Seuraavaksi otin 250ml mittalasin ja laitoin 250ml tislattua vettä sinne. Sen jälkeen otin aerometrin ja mittasin tislatun veden tiheyden laittamalla varovasti aerometrin mittalasiin. Sain tulokseksi 0,995g/ ml.  Seuraavaksi vaihdoin tislatun veden tilalle natriumkloridi-liuosta. Mittasin jälleen aerometrillä tiheyden ja tulokseksi sain 1,65g / ml. Lopuksi vertailin eri tavoilla saatuja tuloksia. Vedelle sain tulokseksi laskemalla 0,995g/ml ja aerometrillä 0,995g/ml. Sain siis samat tulokset molemmilla eri tavoilla. Natriumkloridi-liuoksesta sain laskemalla 1,045g/ml ja aerometrillä 1,065g/ml. Tuli siis eri tulokset. Mahdolliset virheet saattoi tulla punnittaessa tai liuoksen valmistuksessa.  Työ onnistui kokonaisuudessaan ihan hyvin.

Teht.7

Perjantaina 14.11.2014 teimme tehtävän jossa piti eroittaa seoksen eri komponentit toisistaan. Aloitimmme tehtävän sekoittamalla kvartsihiekkaa, natriumkloridia, hiilijauhetta ja ammoniumkloridia posliiniupokkaaseen. punnittuamme aineet rakensimme laitteiston johon kuului kolmijalka, hehkutuskolmio, dekantterilasi, jossa kylmää vettä, kaasupoltin ja posliiniupokas (jossa em. aineet.). Pistimme posliiniupokkaan päälle dekantterilasin ja aloimme lämmittämään sitä. Kun lopetimme lämmittämisen oli dekantterilasin pohjaan ilmestynyt valkoista ja keltaista jauhetta. Se oli ammoniumkloridia, joka oli ensin höyrystynyt ja sen jälkeen kiteytynyt kylmän dekantterilasin pohjaan. Seuraavaksi siirsimme posliiniupokkaaseen jääneen aineen toiseen dekantterilasiin ja lisäsimme 15ml vettä samalla sekoittaen. Sen jälkeen annoimme seoksen seistä niin kauan että kiintoaine valui pohjalle. Sitten kaadoimme seoksesta veden sudatinpaperin läpi keitinlasille. Lisäsimme vettä vielä 2 kertaa uudestaan jolloin vikalla kerralla kippasimme koko seoksen suodatinpaperille. Veteen oli liuennut natriumkloridi. Keitimme vesttä keitinlasissa kaasupolttimon päällä jolloin vesi haihtui ja natriumkloridi jäi jäljelle. Suodatinpaperiin oli siis jäänyt vielä kvartsihiekka ja hiilijauhe. Kuivasimme suodatinpaperin kaasupolttimen päällä posliiniupokkaassa jonka jälkeen ns. hehkutimme sitä. Tarpeeksi lämmetessä suodatinpaperi hiiltyi ja paloi pois muun hiilen kanssa. Samalla muodostui hiilidioksidia. Näin saimme kaikki aineet erotettua eri menetelmillä. Jäljelle jäi kvartsihiekka.