Hmotnostní zlomek

Vloženo dne 21. 11. 2019, autor Fričová Viktorie.

Učivo

Hmotnostní zlomek

Očekávaný výstup

Studenti a zpracují protokol

Popis

Evokace: Jakou část představuje krystalová voda v modré skalici?

1. Studenti pracují ve dvojicích, což zajišťuje vzájemnou spolupráci a samostatnou práci
2. Studenti navážili přibližně 1 g modré skalice a žíhali jí nejméně 10 minut.
3. Po vychladnutí převážili a opět začali žíhat. Po opětovném žíhání nechali vychladnout a znovu zvážili.
4. Z těchto naměřených hodnot studenti vypočítali experimentální hmotnostní zlomek vody v modré skalici.
5. Rovněž provedou výpočet hmotnostního zlomku ze vzorce.
6. Do protokolu studenti provedou srovnání teoretického a experimentálního výsledku, možné zdroje chyb a uvedou tabulku výsledků svých spolužáků

Ukázka studentského protokolu:

Stanovení hmot. zlomku vody v CuSO4 5 H2O

Vypracovala: Tereza Vlasáková
Spolupracovala: Mirka Šmídová
Látky: pentahydrát síranu měďnatého
Pomůcky:
elektronická váha, kahan, triangl, trojnožka, porcelánový kelímek, sirky, síťka s nehořlavou podložkou, lžička,
Postup:

1.
Nejprve jsme si zvážily čistý, suchý porcelánový kelímek.
2. Do něj jsme poté přesně odvážily 1 g pentahydrátu síranu měďnatého.
3. Na trojnožce a síťce jsme poté asi 10 minut zahřívaly kelímek. Pak jsme ho nechaly vychladnout.
4. Zvážily jsme ho a hodnotu si napsaly.
5. Poté jsme kelímek zahřívaly ještě asi 5 minut a opět zvážily.
6. Jeho hmotnost se nezměnila. Věděly jsme tedy, že se odpařila všechna krystalová voda.

Zpracování:
Elektronická váha:
nejmenší dílek = 0,1 g chyba měření = 0,05 g
Pentahydrát síranu měďnatého neboli modrá skalice. Jeho krystaly jsou světle modré.

Foto:

Výpočet ze vzorce:

Výpočet hmotnosti vody obsažené v pentahydrátu síranu měďnatého.

Mr(H2O) = 18,02
Mr(CuSO4 * 5 H2O) = 249,68


Výpočet z hodnot naměřených při pokusu:

Hmotnost prázdného kelímku: m1 = 26 g
Hmotnost kelímku s CuSO4 * 5 H2O: m2 = 27 g
Rozdíl (hmotnost CuSO4): m2 - m1 = 1 g
Hmotnost kelímku po zahřívání: m3 = 26,7 g
Hmotnost krystalové vody: m2 - m3 = 0,3 g

 

Závěr:
Hlavním úkolem tohoto pokusu bylo počkat dokud modré zbarvení pent. sír. měď. nepřejde v bílou barvu bezvodého síranu měďnatého. To se povedlo, protože jsme odpařily krystalovou vodu obsaženou v pent. sír. měď. tím že jsme ho zahřály na více jak 110 °C. Při srovnání výsledku z výpočtu ze vzorce a z výpočtu z naměřených hodnot je vidět rozdíl 6 %.  Myslím, že je to z velké části způsobeno váhou, která má chybu měření 0,05 g.

Dojmy z hodiny: ​Někteří studenti si neuvědomili, že budou potřebovat znát hmotnost navážené modré skalice i s keramickým kelímkem. Některým studentům vyšel praktický hmotnostní zlomek vody větší než teoretický a ani je to nepřekvapovalo. Protokoly vypracované v digitální formě umožňují studentům vytvořit si obecnou osnovu protokolu a také uchovávat databázi již vytvořených protokolů po několik let. Navíc si studenti na internetu mají možnost nastudovat výpočet hmotnostního zlomku. Studenti mohou do protokolu vložit fotografie, pořízené při laboratorní práci.