Hur ska jag utveckla min laborationsrapport?

Hej! Jag har i uppgift att skriva en labbrapport om hur många kristallvatten det finns i kristalliserat kopparsulfat. Jag är nästan klar, men känner mig inte helt nöjd, hur kan jag göra för att utveckla? 

Datum: 2021-09-14

Laboranter: Edvin Karlsson och Farzad Ghurbani

Målsättning: Målsättningen med laborationen var att ta reda på antalet H2O-molekyler per CuSO­­­­­­4-molekyl.

Materiel:

·         1 spatel

·         1 degel

·         1degeltång

·         1 våg

·         1 gasolbrännare

·         1 triangel

·         1 trefot

·         ~ 2 g CuSO4H2O

·         1 tändsticka

Utförande: Vi började med att väga degeln, den vägde 14,253 g. Sedan hällde vi i ungefär 2 g CuSO4H2O i degeln. Vi vägde degeln med CuSO4H2O i, för att kontrollera hur mycket CuSO4H2O som fanns i degeln. Vi använde degeltången och placerade degeln i triangeln som satt på trefoten. Sedan förde vi in gasolbrännaren under trefoten, startade gasen och tände eld med hjälp av tändstickan. Sedan väntade vi på att CuSO4H2O skulle bli grå, när den blivit grå, visste vi att allt H2O hade avdunstat, det fanns alltså bara CuSO4 kvar i degeln. Vi vägde degeln med CuSO4 i igen. Sedan subtraherade vi mängden CuSO4H2O med mängden CuSO4, för att räkna ut hur mycket H2O som avdunstat.

Vi räknade sedan ut hur mycket en vattenmolekyl och hur mycket en kopparsulfatmolekyl vägde i gram. För att sedan dividera vikten på det H2O som avdunstat med vikten på en vattenmolekyl. Vi gjorde likadant med mängden CuSO4 som fanns kvar i degeln, och dividerade detta med vikten på en kopparsulfatmolekyl. Nu visste vi hur många vatten- respektive kopparsulfatmolekyler som fanns.

Vi avslutade genom att dividera antalet vattenmolekyler med antalet kopparsulfatmolekyler, för att få fram hur många vattenmolekyler det går på varje kopparsulfatmolekyl.

Resultat:

Vi adderade H+H+O=1,01 u+1,01u+16u=18,02u/vattenmolekyl. Och Cu+S+O+O+O+O=63,5u+32,1u+16u+16u+16u+16u=159,6u/kopparsulfatmolekyl. Och sedan vattenmolekyl+kopparsulfatmolekyl=18,02u+159,6u=177,62u/ CuSO4H2O.

 
Total vikt (g)
Vikt/molekyl(u)
Uträkning vikt/molekyl(g)
Vikt/molekyl (g)
Uträkning antal molekyler
CuSO4H2O

(före värmning)
2,000
177,62
177,67u*1,67*10-24
~ 2,96709*10-22
 
CuSO4

(efter värmning)
1,271
159,6
159,6u*1, 67*10-24
~ 2,66532*10-22
1,271g/2,66532*10-22g

 
H2O
0,729
18,02
18,02u*1,67*10-24
~ 3,00934*10-23
0,729g/3,00934*10-23g
 

 
Antal molekyler
Uträkning antal H2O/ CuSO4
Antal H2O/ CuSO4
CuSO4
4,76866*1021
2,42246*1022/4,76866*1021
~ 5,07996
H2O
2,42246*1022
 
 
Diskussion

Det blåa kopparsulfatet är i form av salt. När ämnen är i pulverform, drar de åt sig vatten. När salt kristalliseras, håller det kvar vattnet och det kallas nu istället kristallvatten.

Kopparjonen (Cu2+) är positiv och sulfatjonen (SO4-) är negativ. Detta gör att de dras till varandra, negativa joner dras till positiva joner. De ingår alltså i en bindning med varandra, de binds som kristaller i pulverform. Detta eftersom vattenmolekylerna är i en kristallstruktur.

När kopparsulfatet som finns i degeln utsätts för höga temperaturer, avdunstar vattnet i kopparsulfatet. Vid 110°C övergår CuSO4* 5 H2O till CuSO4*H2O+4 H2O. 4 vattenmolekyler som sitter runt kopparjonen avdunstar. Vid 150°C, övergår CuSO4*H2O till CuSO4+H2O. Nu har den vattenmolekyl som binder kopparjonen med sulfatet avdunstat. Anledningen till att det fungerar på detta sätt är att jon-dipolbindningen är svagare än bindningen mellan vattenmolekylen och kopparsulfatet. Allt vatten har alltså avdunstat vid 150°C. Jag kan alltså dra slutsatsen att det kristalliserade Kopparsulfatet uppnått en temperatur på minst 150°C.

Efter förbränningen är innehållet i degeln gråvitt istället för blått. Detta beror på att vattnet lämnar degeln under upphettningen. Ljuset kommer åka snabbt genom molekylen och vi kommer se innehållet som gråvitt.

Svaret vi fick var att det är 5,07996 vattenmolekyler/kristalliserat kopparsulfat jon. Enligt Magnus Ehinger ska det gå 5 vattenmolekyler/kristalliserat kopparsulfat jon. Detta gör att vårt svar inte riktigt blir rätt. Detta betyder att vi har en felkälla, vårt svar ledde till att det var fler än 5 vattenmolekyler/kristalliserad kopparsulfat jon.

Det kan även vara så att vi inte varit tillräckligt noggranna när vi gjort uträkningarna, exempelvis att vi har avrundat ett tal, låt säga 1,78 till 1,8. Detta kan ha kommit att påverka uträkningens resultat.