Πίσω

 

ΟΓΚΟΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΞΥΔΙΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΙΚΗΣ ΛΗΨΗΣ ΚΑΙ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ (Σ.Σ.Λ.Α)  

( Γ΄ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ  ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ )  

( Ευθύμιος Παπαευσταθίου Υπ. ΕΚΦΕ Αχαρνών - Διονύσης Βαλλιάνος  ΕΚΦΕ Γέρακα -  Χριστόφορος Βαμβακούσης Υπ. ΕΚΦΕ Θήρας –Τζώρτζης Μακρυωνίτης Υπ. ΕΚΦΕ - Σύρου-  Νίκος Ρούμελης Υπ. ΕΚΦΕ Μήλου)    

      

Δυο λόγια για το σύστημα Μultilog 

    Το σύστημα Μultilog ή Σύστημα Συγχρονικής Λήψης και Απεικόνισης:

 Στόχοι         Οι μαθητές :

ü      Να εξασκηθούν στην παρατήρηση της εξέλιξης  του pH και της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της  εξουδετέρωσης.

ü      Να μπορούν να προσδιορίσουν  το τελικό  σημείο από την καμπύλη εξουδετέρωσης ασθενούς οξέος με ισχυρή βάση.

ü      Να μπορούν να υπολογίσουν την περιεκτικότητα του ξυδιού σε οξικό οξύ.

ü      Να ερμηνεύουν την καμπύλη εξουδετέρωσης που προέκυψε από το πείραμα.

 

Θεωρητικές Επισημάνσεις

·        Ογκομέτρηση είναι η διαδικασία ποσοτικού προσδιορισμού μίας ουσίας με μέτρηση του όγκου διαλύματος γνωστής συγκέντρωσης (πρότυπου διαλύματος ) που χρειάζεται για την πλήρη αντίδραση με την ουσία.

   Όργανα - Αντιδραστήρια

α/α

ΟΡΓΑΝΑ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ

1

Υπολογιστής
Ξύδι λευκό

2

 Κονσόλα Μultilog

Διάλυμα ΝaΟΗ 2Μ

3

 Αισθητήρες  pH και  θερμοκρασίας

Φαινολοφθαλεΐνη

4

Μαγνητικός αναδευτήρας

 

5

 Προχοΐδα

 

6

 Μεταλλικές λαβίδες, ορθοστάτης, βάση

 

7

 Ποτήρι ζέσεως 250 mL

 

8

 Ογκομετρικός κύλινδρος 100 mL

 

9

 Υδροβολέας 

 

      1.     Γεμίζουμε την προχοΐδα με πρότυπο διάλυμα ΝaΟΗ 2Μ μέχρι την ένδειξη 0.

      2.     Με τη βοήθεια του ογκομετρικού κυλίνδρου μετράμε 50mL ξύδι και το  προσθέτουμε στο ποτήρι                     ζέσεως  των 250mL.           

     3.      Στη συνέχεια  προσθέτουμε στο ποτήρι το μαγνητάκι του αναδευτήρα και μερικές σταγόνες                                   φαινολοφθαλεΐνης.

     4.      Τοποθετούμε το ποτήρι πάνω στο μαγνητικό αναδευτήρα και ρυθμίζουμε το ποτενσιόμετρο ώστε το                μαγνητάκι να στρέφεται με αργό ρυθμό.

 5.      «Ανοίγουμε» το Multilog (πατάμε το ON) και συνδέουμε στην κονσόλα του συστήματος τον αισθητήρα      pH   στην θύρα  Ι/Ο- 1 και τον αισθητήρα θερμοκρασίας στην στην θύρα  Ι/Ο- 2.

 6.      Εμβαπτίζουμε  στο ποτήρι  το ηλεκτρόδιο του pH και το θερμόμετρο προσέχοντας  να μην ακουμπούν        στο μαγνητάκι .                         

  Πειραματική Διάταξη (σκίτσο και φωτογραφία)

 

 

Ενεργοποίηση του  Συστήματος Μultilog

    1.  Ανοίγουμε τον υπολογιστή.

    2.  Από το menu  ΕΝΑΡΞΗ επιλέγουμε ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ μετά  data logging και τέλος  DB-Lαb 3.2.   

    3.   Όταν ενεργοποιηθεί το πρόγραμμα επιλέγουμε καταγραφέα και πατάμε  ρυθμίσεις                   επικοινωνίας.

    4.   Στο παράθυρο θύρα επικοινωνίας επιλέγουμε com 1 και com 2 και πατάμε προσπάθεια           σύνδεσης.                        

     5.      Επιλέγουμε καταγραφέα και στη συνέχεια πίνακα ελέγχου.

     6.     Στον πίνακα ελέγχου θα πρέπει να εμφανίζεται στην είσοδο1 : pH και στην είσοδο2 :

             θερμοκρασία από -25 έως 110 (αυτόματη αναγνώριση αισθητήρων).   Διαφορετικά 

              ρυθμίζουμε στην είσοδο1 το pH και στην είσοδο2 την θερμοκρασία από -25 έως 110

              ( Την πρώτη κατά σειρά θερμοκρασία που βγαίνει στο πινακάκι της εισόδου 2).

      7.     Επιλέγουμε να καταγραφούν 2000 σημεία με ρυθμό 10 σημεία/sec.

 

     8.   Για να αρχίσει η καταγραφή πατάμε λήψη δεδομένων οπότε εμφανίζεται στην οθόνη  

           το διάγραμμα pH και θερμοκρασίας ( θ)  σε σχέση με το χρόνο (t).

  Πειραματική Διαδικασία

1.      Ανοίγουμε τη στρόφιγγα της προχοΐδας ώστε να έχουμε γρήγορη ροή των σταγόνων και η ογκομέτρηση να έχει ολοκληρωθεί σε χρόνο 200sec.

2.      Αμέσως μόλις αλλάξει και σταθεροποιηθεί το χρώμα στο ποτήρι σημειώνουμε την ένδειξη  της προχοΐδας ώστε να γνωρίζουμε τον όγκο του ΝaΟΗ που απαιτείται για την πλήρη εξουδετέρωση .

3.      Τέλος κλείνουμε τη στρόφιγγα  της προχοΐδας μετά την ολοκλήρωση των μετρήσεων.

    Τυπώνουμε το διάγραμμα pH και θερμοκρασίας  σε σχέση με το χρόνο και το δίνουμε στους μαθητές για επεξεργασία (ενδεικτικό διάγραμμα σελίδα 5).

ΤΙΤΛΟΔΟΤΗΣΗ ΞΥΔΙΟΥ  ΜΕ ΙΣΧΥΡΗ ΒΑΣΗ ( ΝaΟΗ )

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

 

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :………………………………………………………………….

ΤΜΗΜΑ:………………………………………………………………………………….

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:………………………………………………………………………….

 

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ   ΤΟΥ ΞΥΔΙΟΥ

 ΣΕ ΟΞΙΚΟ ΟΞΥ

Όγκος ΝaΟΗ

VNaOH = …….  mL

Moles  NaOH ( 2M )

n= C· VNaOH  =……. …..       moles

Μoles CH3COOH

nCH3COOH = n NaOH = ……...…          moles

Μάζα CH3COOH

mCH3COOH =nCH3COOH· 60=………….g

Περιεκτικότητα % w/v

m CH3COOH ·100/50 = …………      % w/v

 

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

                          I.      Μελετώντας την καμπύλη που προέκυψε από το πείραμα ,απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις . 

1.      Ποια είναι η αρχική τιμή του pH του ξυδιού; ………..….……………………………...

2.      Ποια είναι η τελική τιμή του pH του διαλύματος μετά το τέλος του πειράματος; ..………………………………………………………………………………………………...

3.      Σε ποια περιοχή του pH παρατηρήσατε απότομη αλλαγή;……………………………

4.      Πού οφείλεται η απότομη αλλαγή του pH; ……………………………………………..

5.      Σχολιάστε την αργή μεταβολή του pH πριν την εξουδετέρωση:………………………...

…………………………………………………………………………………………...

6.      Ποιο είναι το pH στο τελικό σημείο ;……………………………………………….…...

7.      Συγκρίνατε το pH στο τελικό σημείο με το  pH στο ισοδύναμο σημείο που                  θεωρητικά υπολογίζεται  περίπου 9,28 ……………………………………………………...

…………………………………………………………………………………………...

8.      Είναι η φαινολοφθαλεΐνη ο κατάλληλος δείκτης για την συγκεκριμένη εξουδετέρωση ; Γιατί;………………………………………………….…………………………………

………………………………………………………………………….………………..

9.      Η χημική αντίδραση της εξουδετέρωσης είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη ;

…………………………………………………………………………………………...

 

                      II.   Μελετώντας την καμπύλη που προέκυψε από το πείραμα ,απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις .      

 

1.    Αν εξουδετερώνατε ασθενή βάση με ισχυρό οξύ ποιο δείκτη θα προτείνατε και γιατί ; …………………………………………………………………………………………...

2.    Αν εξουδετερώνατε ισχυρή βάση με ασθενές οξύ ποια θα ήταν η μορφή της καμπύλης ογκομέτρησης και γιατί;…………………………………………………………………

 

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΟΓΚΟΜΕΤΡΗΣΗΣ ΞΥΔΙΟΥ

ΜΕ ΠΡΟΤΥΠΟ ΔΙΑΛΥΜΑ ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΟΥ του ΝΑΤΡΙΟΥ  (NaOH 2Μ)

 

    Πίσω