| ش | ی | د | س | چ | پ | ج |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
قانون بقاء جرم
تئوری
در سال 1780 آنتوان لاوازیه، ضمن آزمایش های گوناگون دریافت که در یک واکنش شیمیایی جرم
کل مواد واکنش دهنده با جرم کل محصو لات برابر است . این نتیجه منجر به کشف یکی از مهمترین
قوانین شیمیایی یعنی قانون بقای جرم شد.
در طی یک واکنش شیمیایی اتم ها نه به وجود می آیند و نه از بین می روند بلکه از شک لی و ترکیبی
به شکل و ترکیب دیگر تبدیل می وند. بنابراین جرم مواد در طی یک واکنش شیمیایی ثابت می ماند
که به قانون بقای جرم معروف است.
قانون بقاء جرم
تئوری
در سال 1780 آنتوان لاوازیه، ضمن آزمایش های گوناگون دریافت که در یک واکنش شیمیایی جرم
کل مواد واکنش دهنده با جرم کل محصو لات برابر است . این نتیجه منجر به کشف یکی از مهمترین
قوانین شیمیایی یعنی قانون بقای جرم شد.
در طی یک واکنش شیمیایی اتم ها نه به وجود می آیند و نه از بین می روند بلکه از شک لی و ترکیبی
به شکل و ترکیب دیگر تبدیل می وند. بنابراین جرم مواد در طی یک واکنش شیمیایی ثابت می ماند
که به قانون بقای جرم معروف است.
قانون بقای جرم را امروزه تعمیم داده و آن را به صورت قانون بقای جرم و انرژی بیان می کنند زیرا
قانون بقای جرم تنها در واکنش های شیمیایی معمولی صادق است و در مورد تبدیلات هسته ای به کار
گرفته نمی شود. در تب دیلات هسته ای به دلیل تبدیل مقداری جرم به انرژی و یا انرژی به جرم، صورت
کلی قانون بقا را باید به کار گرفت . تغییرات انرژی در واکنشهای معمولی نیز ممکن است در اثر تغییر
جرم باشد ولی این گونه تغییرات جرم بسیار کمتر از آن است که بتوان از طریق آزمایش اندازه گرفت.
در این آزمایش ما طی انجام چند مرحله واکنش شیمیایی روی مقدار معینی از مس ، صحت قانون
بقای جرم را مورد بررسی قرار می دهیم در این مراحل در این مراحل مس توزین شده به ترتیب به
مس نیترات، مس کربنات، مس کلرید، مس هیدرواکسید، مس اکسید، و مس سولفات تبدیل کرده و
سرانجام در یک واکنش شیمیایی با استفاده از پودر روی یا آلومینیوم مس اولیه را بازیابی می کنیم .
مساوی بودن وزن مس اولیه و مس به دست آمده تایید کننده قانون بقای جرم خواهد بود . بدیهی
است که در این آزمایشات خطاهای موجود در طی هر مرحله از آزمایش را باید در نظر گرفت.
30
وسایل موردنیاز مواد موردنیاز
250 ml بشر
ارلن مایر 250
10ml پی پت
شیشه ساعت
کاغذ صافی
قیف شیش های
اسپاتول
همزن شیشه ای
دسیکاتور
پوآر
ترازو
چراغ گاز بونزن
پودر مس
نیتریک اسید 6 مولار
نیتریک اسید رقیق
سدیم کربنات اشباع
سدیم هیدروکسید 6 مولار
سدیم هیدروکسید رقیق
0 مولار / کلریدریک اسید 5
سولفوریک اسید 3مولار
سولفوریک اسید رقیق
پودر روی
روش کار:
جلسه اول:
-1 تهیه مس نیترات از مس : پودر م سی که مسئول آزمایشگاه در اختیار شما گذاشته، در یک بشر
250 میلی لیتر بریزید. سپس در زیر هود 5 میلی لیتر نیتریک ا سید 6 مولار به آن بیفزایید و به وسیله
31
شیشه ساعت دهانه آن را بپوشانید . از تنفس گازهای متصاعد شده به دلیل سمیت زیاد آن ه ا
بپرهیزید.
-2 تبدیل مس نیترات به مس کربنات : محلول مس نیترات تهیه شده مقداری نیتریک اسید اضافی
دارد چون کربنا ت ها به وسیله اسید تجزیه می شوند بنابراین لازم است که اسید اضافی را پیش از
اضافه کردن سدیم کربنات خنثی کنید . برای این منظور به محلول سر د شده مس نیترات قطره قطره
محلول رقیق سدیم هیدروکسید اضافه کنید چنانچه رسوبی تشکیل شد محلول را هم بزنید اگر
رسوب حل شد . اضافه کردن سدیم هیدروکسید را آنقدر ادامه دهید تا رسوب بسیار کمی تشکیل شده
و ثابت بماند. این رسوب چه ترکیبی می تواند باشد.
سپس به آن قطره قطره نیتریک اسید رقیق اضافه کنید تا رسوب دوباره حل شود . توجه کنید که
اسید زیادی نریزید.
محلول سیر شده سدیم کربنات را قطره قطره با بهم زدن مداوم به محلول بالا اضافه کنید اضافه
کردن سدیم کربنات را ادامه دهید تا رسوب آبی رنگ تشکیل شده دیگر حل نشود . واکنش تشکیل
رسوب را بنویسید.
سپس آنقدر آب مقطر اضافه کنید تا بشر نیمه پر شود محتوی بشر را بهم بزنید و بگذارید رسوب ته
نشین شود . آنگاه بدون بهم زدن و تکان د ادن محلول یک تا دو قطره سدیم کربنات از دیواره بشر
اضافه کنید اگر در پای قطره رسوبی تشکیل نشد و یا محلول بالای رسوب کدر نگردید، واکنش کامل
است و عملیات بعدی را می توانید ادامه دهید . ولی اگر محلول بالای رسوب کدر شد، 2 میلی لیتر دیگر
سدیم کربنات به آن اضافه ک نید و بهم بزنید و صبر کنید تا رسوب ته نشین ش ود و سپس دوباره دو
قطره سدیم کربنات اضافه کنید تا از کامل شدن واکنش مطمئن شوید.
پس از کامل شدن واکنش وسایل صاف کردن را آماده کنید، آنگاه مخ لوط مس کربنات را با استفاده
از کاغذ صافی، صاف کنید (هیچ گاه کاغذ صافی را پر نکنید زیرا مقداری از رسوب به هدر می رود)
32
سپس رسوب را با مقادیر کم آب مقطر چند بار بشویید تا مطمئن شوید که رسوب کاملاً عاری از
مواد دیگر است . رنگ رسوب حاصل را یادداشت کنید . رسوب را برای جلسه بعد نگه دارید و محلول
زیر صافی را می توانید دور بریزید.
جلسه دوم:
-3 تبدیل مس کربنات به مس کلرید : همان طور که گفته شد، کربنا ت ها توسط اسید تجزیه
می شوند، بنابراین می توانید مس کربنات را توسط هیدروکلریک اسید به مس کلرید تبدیل کنید.
رسوب مس کربنات تهیه شده در جلسه قبل را به وسیله اسپاتول از روی کاغذ صافی خارج کنید و با
احتیاط به داخل ارلن انتقال دهید . پس از ای ن که تا حد امکان رسوب را به وسیله اسپاتول به داخل
ارلن منتقل کردید، کاغذ صافی محتوی رسوب را داخل قیف و سپس روی ارلن قرار ده ی د. سپس با
0 مولار، تمام رسوب را حل کنید آنگاه با انتهای میله / اضافه کردن قطره قطره هیدروکلریک اسید 5
شیشه ای کاغذ صافی را سوراخ کنید و با کمی آب کاغذ صافی را شستشو دهید تا تمام ذرات مس
کربنات به داخل ارلن منتقل شود . قیف را بردارید و ارلن را به ملایمت تکان دهید و کمی نیز آن را
حرارت دهید تا تمام مس کربنات حل شود و دیگر گازی خارج نشود رنگ محلو ل را در این حالت
یادداشت کنید.
انتهای میله هم زن را وارد محلول کنید و قطره ای را که به آن می چسبد روی شیشه ساعت قرار
دهید و ب ه ملایمت حرارت دهید تا خشک شود . پس از تبخیر حلا ل، رنگ جامد باقی مانده را که مس
کلرید است یادداشت کنید.
-4 تهیه مس هیدرواکسید و مس اکسید: اگر ارلن محتوی محلول مس کلرید گرم است با آب
لوله کشی سرد کنید بعد قطره قطره با تکان دادن ارلن محلول سدیم هیدرواکسید 6 مولار اضافه ک نید
تا رسوب آبی تیره تشکیل شود سپس آن قدر آب بریزید تا ارلن نیمه پر شود محتوی ارلن را به هم
33
بزنید و صبر کنیدتا رسوب ته نشین شود . کامل شدن واکنش را به روشی که در قسمت دوم ذکر شد
با سدیم هیدرواکسید امتحان کنید . پس از کامل شدن رسوب، محلول را سه دقیقه ب جوشانید و
تغییرات رنگ رسوب را یادداشت کنید و سپس بگذارید رسوب ته نشین شود . محلول روی رسوب را
با احتیاط خالی کنید . این محلول ب اید بی رنگ باشد و چنانچه بی رنگ نباشد کمی آب مقطر به آن
افزوده و بهم بزنید و پس از ته نشین شدن رسوب، محلول روی رسوب را خالی کنید.
-5 تهیه مس سولفات و بازیابی مس اولیه : به ارلن محتوی مس اکسید 5 میلی لیتر محلول 3 مولار
سولفوریک اسید افزوده و در صورت حل نشدن رسوب آنقدر حرارت دهید تا تمام رسوب حل شود به
رنگ محلول توجه کنید و مشاهدات خود را یادداشت کنید، محلو ل حاوی مس سولفات است سپس
0 گرم پودر روی اضافه کنید و یک شیشه ساعت روی ارلن قرار دهید ارلن را چند دقیقه / به آن 5
روی میز بگذارید و گاهی آن را تکان دهید تا ر نگ آبی محلول از بین برود سپس به آن 5 میلی لیتر
محلول رقیق سولفوریک اسید اضافه کنید و به آرامی حرارت دهید تا بجوشد و تمام گازهای آن خارج
شود. در این مرحله یک عدد کاغذ صافی را در آ ون گذاشته تا خشک شود و سپس آن را در دس یکاتور
قرار دهید و پس از سرد شدن کاغذ صا فی را وزن کنید و مس فلزی را که به دست آورده اید به وسیله
کاغذ صافی صاف کنید بعد آن را در آون گذاشته و پس از خشک شدن کاغذ صافی، وزن کنید .
اختلاف این وزن از وزن کاغذ صافی، وزن مس را برای شما مشخص می کند. وزن مس به دست آمده
را به مسئول آزمایشگاه گزارش دهید.
نتایج:
وزن کاغذ صافی:
وزن کاغذ صافی با مس:
وزن مس بازیابی شده:
وزن اولیه مس:
34
سؤالات:
-1 کلیه معادلات شیمیایی واکنش هایی را که در هر مرحله اتفاق افتاده است بنویسید.
-2 در صد خطای نسبی و مطلق را در مورد وزن مس بنویسید.
-3 چرا در مرحله 5، سولفوریک اسید رقیق اضافه می کنیم.
-4 عوامل ایجاد کننده خطا را در این آزمایش ذکر کنید.
میشه لطفا منبعش رو هم ذکر کنید
ممنون
متاسفانه اطلاع ندارم