Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kristallvatten

KristallvattenVideogenomgång (flippat klassrum)

Demonstration:

När man värmer på kristalliserat kopparsulfat försvinner den blåa färgen

Det beror på att vattenmolekylerna runt kopparjonerna avdunstar

CuSO4·5H2O(s) → CuSO4(s) + 5H2O(g)

Runt varje kopparjon sitter (i det fasta saltet) 5 vattenmolekyler.

  1. Kopparjonerna är hydratiserade
  2. Vattenmolekylerna i CuSO4·5H2O kallas kristallvatten
  3. Vattenmolekylerna binds till kopparjonerna med jon-dipol-bindningar
    • Den negativt laddade syreatomen i vattenmolekylen är "vänd" in mot den positivt laddade kopparjonen

Hur man tar reda på kristallvattenhalten i kristalliserat kopparsulfat.

Hur kan man visa hur många kristallvatten som finns i kristalliserat kopparsulfat

Simulering:

Vi väger upp 0,1876 g kristalliserat kopparsulfat, CuSO4·xH2O(s), och värmer på det. Följande reaktion sker alltså:

CuSO4·xH2O(s) → CuSO4(s) + xH2O(g)

 

Annons

 

För varje kristalliserat kopparsulfat som värms upp (på vänster sida om pilen) bildas det 1 enhet vattenfritt kopparsulfat och x gånger fler molekyler vatten. Vi vill nu finna x.

Efter uppvärmning finner vi att det är kvar 0,0883 g vattenfritt kopparsulfat, CuSO4(s). Det betyder att

(0,1381 – 0,0883)g = 0,0498g

vatten har avdunstat från den kristalliserade kopparsulfaten, CuSO4·xH2O(s). 

Vi räknar ut substansmängden vatten som har avdunstat:

\(n_{\text{H}_2\text{O}} = \frac {m_{\text{H}_2\text{O}}}{M_{\text{H}_2\text{O}}} = \frac {0,0498\text{g}}{(1,008 \cdot 2 + 16,00)\text{g/mol}} = 0,00276421\text{mol}\)

Och vi räknar ut substansmängden vattenfritt kopparsulfat, CuSO4(s):

\(n_{\text{CuSO}_4} = \frac {m_{\text{CuSO}_4}}{M_{\text{CuSO}_4}} = \frac {0,0883\text{g}}{(63,5 + 32,0 + 16,0 \cdot 4)\text{g/mol}} = 0,000553605\text{mol}\)

Genom att jämföra substansmängden vatten med substansmängden vattenfritt kopparsulfat, kan vi räkna ut hur många fler vattenmolekyler är kopparsulfatenheter som har bildats.

\(\frac {n_{\text{H}_2\text{O}}}{n_{\text{CuSO}_4}} = \frac {0,00276421\text{mol}}{0,000553605\text{mol}} = 4,993107926 \approx 5\)

Det bildas alltså 5 gånger fler vattenmolekyler än kopparsulfatenheter. Alltså måste den kemiska formeln för kristalliserat kopparsulfat vara CuSO4·5H2O.

 

   
[Ingen än…]