Bestämning av kopparhalt i ett mynt med spektrofotometri

Du vet koncentrationen hos myntlösningen, och du vet att volymen är 250 ml, så du kan beräkna hur många mol koppar det finns i myntlösningen. Därefter kan du beräkna massan av koppar i myntlösnignen, och därmed i myntet. Eftersom du vet massan för myntet, kan du också bedöma om ditt svar är rimligt.

Det är här mitt problem ligger. När jag får ut koncentrationen för det okända provet som innehåller 0,003 dm3 myntlösning, 0,015 cm3 ammoniak och vatten upp till 0,1 cm3 så gäller det väl för detta prov och inte hela myntlösningen. Har nämligen själv testat ditt tips smaragdalena flera gånger men får ett felaktigt svar. Får det till 0,14 g. Jag kanske borde tillägga att myntet var en 50-öring (2007) vilket enligt Wikipedia ska innehålla 97 % koppar alltså är jag inte ens i närheten. 

Nu har jag läst ditt inlägg noga och jag tror du har glömt ett steg när du räknar. Du beskriver inte hur du gjorde med det upplösta myntet, så jag kan inte vara säker, men jag misstänker att du har spätt ut den lösningen i något steg som du inte har räknat med.

Din koncentration på 0,0088865 mol/dm3 verkar vara korrekt beräknad. Men hur har du fått fram lösningen som har den koncentrationen? Beskriv det så kan vi hjälpa dig (eller så inser du själv vad som gått fel).

Myntlösningen fick vi av läraren. I laborationshandledningen står det att myntet löstes upp i salpetersyra och sen antar jag själv att lösningen späddes ut med vatten. Hela myntlösningens volym stod på flaskan och den var 250 ml. 

Ur denna flaska med 250 ml myntlösning tog jag 3 cm3 (3 ml) lösning och hällde upp i en kolv tillsammans med 15 cm3 ammoniak och spädde sen med vatten till 100 cm3. Denna lösning har en Cu2+ koncentration på 0,0088865 mol/dm3. 

Jag känner själv att jag missat något steg i beräkningarna men vet inte vilket... 

barakudaxxl skrev :

Myntlösningen fick vi av läraren. I laborationshandledningen står det att myntet löstes upp i salpetersyra och sen antar jag själv att lösningen späddes ut med vatten. Hela myntlösningens volym stod på flaskan och den var 250 ml. 

Ur denna flaska med 250 ml myntlösning tog jag 3 cm3 (3 ml) lösning och hällde upp i en kolv tillsammans med 15 cm3 ammoniak och spädde sen med vatten till 100 cm3. Denna lösning har en Cu2+ koncentration på 0,0088865 mol/dm3. 

Jag känner själv att jag missat något steg i beräkningarna men vet inte vilket... 

Du har alltså mätt koncentrationen kopparjoner i en utspädd lösning med volymen 100 cm3. Då kan du räkna ut den totala mängden kopparjoner i den spädda lösningen.

Alla kopparjoner i den spädda lösningen kom från de 3 cm3 myntlösning som du använde när du gjorde spädningen. Det är alltså samma mängd kopparjoner i de 3 cm3 myntlösning som det är i de 100 cm3 spädd lösning. Därmed kan du räkna ut koncentrationen i myntlösningen.

Sedan fanns det 250 cm3 myntlösning. Med hjälp av koncentrationen kopparjoner i myntlösningen kan du räkna ut mängden kopparjoner i de 250 cm3 myntlösning. De kopparjonerna kom från hela myntet, så nu vet du mängden koppar i myntet. Använd sedan molekylvikten för att beräkna massan.

Ok om jag förstått allt rätt nu ska jag göra såhär:

Antal mol i 100 cm3 lösningen blir $0,0088865 mol/dm3 \times 0,1 dm3 = 0,00088865 mol$ 

Koncentrationen i myntlösningen med 3 cm3 lösning räknar jag ut genom att ta $c = \frac{0,00088865}{0,003}= 0,2962 mol/dm3$

Koncentrationen i den 250 cm3 myntlösningen får jag ut genom sambandet $c_1· V_1=c_2 · V_2$ alltså blir koncentrationen koppar i 250 cm3 myntlösningen $c_2=\frac{0,2962 mol/d{m}^3 \times 0,003 d{m}^3 }{0,250 d{m}^3} = 0,00355 mol/d{m}^3$

Massan koppar blir då $m = M \times c \times V = 63,55 g/mol \times 0,0355 mol/d{m}^3 \times 0,250 d{m}^3 = 0,56 g$

Rent teoretiskt stämmer inte värdet. Kan felet bli så stort?

Om du har 250 ml av en lösning och sedan suger upp 3 ml av den lösningen i en pipett, kommer det då att vara en annan koncentration i de 3 ml du har sugit upp än det var i de 250 ml från början eller kommer det att vara samma koncentration?

Ufff detta är svårt! Märker att jag tänkt fel eftersom det borde vara samma koncentration på grund av att man inte ändrar lösningen på något sätt utan bara byter behållare. Alltså måste koncentrationen i 250 cm3 lösningen också vara 0,2962 mol/dm3. Massan får jag till 4,7 g vilket är mer än myntet vägde från början :)

barakudaxxl skrev :

Ufff detta är svårt! Märker att jag tänkt fel eftersom det borde vara samma koncentration på grund av att man inte ändrar lösningen på något sätt utan bara byter behållare. Alltså måste koncentrationen i 250 cm3 lösningen också vara 0,2962 mol/dm3. Massan får jag till 4,7 g vilket är mer än myntet vägde från början :)

Jo, det blir ju 126 % koppar. Men det är ändå så nära att man kan förklara det med felkällor i processen. Om du av misstag mätt upp lite mer än 3 ml till exempel. Eller om din standardkurva inte är helt perfekt. 

Ok jag förstår. Tack så jätte mycket för hjälpen!!

Hur gjorde du för att mäta upp 3 ml av myntlösningen? Vad använde du dig av för volymmätningsverktyg?

smaragdalena skrev :

Hur gjorde du för att mäta upp 3 ml av myntlösningen? Vad använde du dig av för volymmätningsverktyg?

Använde mig av en vollpipett för att mäta upp myntlösning. För att mäta upp stamlösning använde jag mig av en byrett och ammoniaken mätte jag i mätglas. Vatten tillsatte jag till mätkolvarnas markering för 100 cm3 

Vollpipett låter vettigt - då kan man inte skylla så mycket på den felkällan (som om man mätt upp 3 ml med

mätglas). Byrett låter också vettigt.