Transcript 10 g CaCl 2 ·2 H 2 O-ból xg CaCO 3
Kémiai alapozó labor
a 13. H osztály részére 2011/2012 Preparátumok előállítása
13. H
http://tp1957.atw.hu
/kal_30.ppt
Preparátumok
Preparátum: készítmény (kémiai, biológiai, stb.) A kémiai preparátumok előállításakor a különböző fizikai műveleteket és kémiai folyamatokat alkalmazunk a termék előállítása céljából.
A következő 3 preparátummal fogunk foglalkozni: kálium-szulfát tisztítása, lecsapott kalcium karbonát előállítása, Bázisos réz-karbonát (malachitzöld) előállítása.
A preparátumok egy részénél csak a szennyező anyagot kell eltávolítani, más részüknél új anyagot állítunk elő.
K 2 SO 4 bórsav CaCO KCl 3 KH 2 PO kámfor 4 bázisos réz karbonát
Szennyezett bórsav (H
3
BO
3
) tisztítása
1.
2.
Kimér 10 g körüli szennyezett bórsavat gyorsmérlegen óraüvegre.
Kiszámítja az oldáshoz szükséges víz mennyiségét. Oldhatóság ºC-on g/100 g víz.
Szennyezett K
2
SO
4
tisztítása
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Kimér 10 g körüli szennyezett kálium-szulfátot gyors mérlegen óraüvegre.
Kiszámítja az oldáshoz szükséges csapvíz mennyiségét. Oldhatóság 60 ºC-on 15,5 g/100 g víz.
A számított mennyiségnél 20 cm 3 rel többet kimér. A vízzel az anyagot főzőpohárba mossa, üvegbottal kevergetve feloldja.
Tisztasági szűréshez előkészül (szűrőállvány, szűrő karika, tölcsér, redős szűrőpapír, üvegbot, szedőedény) Az anyagot kb. 60 ºC-ra melegíti, redős szűrőn szűri.
A színes oldatba 1 csapott vegyszeres kanálnyi aktív szén port tesz, felkeveri.
Redős szűrőpapíron újra tisztasági szűrést végez.
Szennyezett K
2
SO
4
tisztítása
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Ha tiszta a szűrlet, fele térfogatra bepárolja.
Az oldatot rongyba csomagolva (?) elteszi 1 hétre kristályosodni.
A kivált kristályokat az anyalúgtól sima szűréssel választja el.
A kristályokat óraüvegre téve szárítószekrényben 105 ºC-on tömegállandóságig szárítja.
Az anyag tömegét megméri, termelési százalékot (?) számít.
A kristályokat tiszta száraz kémcsőbe teszi, felcímkézi és a beadási naplóval együtt beadja.
Lecsapott CaCO
3
előállítása
Ez már „igazi” kémiai preparátum, az előállítás alapja kémiai változás: CaCl 2 ·2 H 2 O + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2 NaCl + 2 H 2 O vagy ionosan felírva: Ca 2+ + 2 Cl – + 2 Na + + CaCO 3 + 2 Na + + 2Cl – A nátrium- és a klorid-ionok nem változnak, elhagyhatók: Ca 2+ + CaCO 3 A második egyenlet kiemeli a folyamat lényegét, a csapadék képződést, láthatjuk belőle, hogy bármilyen vízoldható kalcium vegyület és vízoldható karbonát megfelel.
Az első egyenlet viszont mutatja a mellékterméket is, ami az oldatban marad, de a csapadék szemcséi közt lévő oldatban is ott van, szennyez (eltávolítandó!).
Lecsapott CaCO
3
előállítása
1.
2.
Kimér 6-8 g körüli CaCl 2 ·2 H 2 O ot gyorsmérlegen óraüvegre.
Kiszámítja a lecsapáshoz szükséges Na 2 CO 3 ségét (?), annál 0,5 g-mal többet kimér.
mennyi 3. Az anyagokat egy egy főzőpohárban 80-80 cm 3 vízben feloldja.
4.
A két oldatot felmelegíti (kb. 70 ºC).
5. A Na 2 CO 3 CaCl 2 oldatot állandó keverés közben lassan a oldathoz önti.
6.
Az azonnal keletkező fehér csapadékot melegíti (?).
7.
A csapadékot dekantálva (?) sima szűrőpapíron szűri.
Lecsapott CaCO
3
előállítása
8.
9.
A csapadékot ioncserélt vízzel mossa (?), ellenőrzi a lecsepegő szűrlet klorid-ion mentességét: Ag + + Cl – AgCl A csapadékot óraüvegen 105 ºC-on tömegállandóságig szárítja.
10.
Elméleti kitermelést (?) és termelési százalékot számít.
11.
A preparátumot
elporítva
határidőig beadja.
kémcsőben beadási füzettel
Lecsapott CaCO
3
előállítása – számítás
A reakció-egyenlet alapján számítsa ki hány g Na 2 CO 3 10,00 g CaCl 2 ·2 H 2 O-hoz!
CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2 NaCl
M
(CaCl 2 ·2 H 2 O) = 147 g/mol
M
(Na 2 CO 3 kell ) = 106 g/mol 147 g CaCl 2 ·2 H 2 O 106 Na 2 CO 3 10 g CaCl 2 ·2 H 2 O x Na 2 CO 3 g g x = 7,21 g Na 2 CO 3 Hány g az elméleti CaCO 3 kell kitermelés?
147 g CaCl 2 ·2 H 2 O ból 10 g CaCl 2 ·2 H 2 O ból 100 g CaCO x g CaCO 3 3 x = 6,80 g CaCO 3 keletkezik.
Mennyi a termelési %, ha 5 g anyagunk lett?
100·5 g/6,80 g = 73,5 %
Bázisos réz-karbonát (malachit) előállítása
A bázisos réz-karbonát ásványként is előfordul: malachit – zöld színű, képlete CuCO 3 ·Cu(OH) 2 azurit – kék színű képlete 2 CuCO 3 ·Cu(OH) 2 .
Kiindulási anyagok: CuSO 4 ·5 H 2 O és NaHCO 3 Az előállítás egyenlete: 2 CuSO 4 ·5 H 2 O + 4 NaHCO 3 CuCO 3 ·Cu(OH) 2 + 11 H 2 O + 3 CO 2 Az anyag erősen habzik a gázfejlődés miatt.
A keletkező csapadék kék, ami lassan válik zöld színűvé.
Bázisos réz-karbonát (malachit) előállítása
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Kimér 25 g CuSO 4 ·5 H 2 O ot gyorsmérlegen, 100 cm 3 ioncserélt vízben feloldja (nagy főzőpohár).
Kimér 17 g NaHCO 3 ot gyorsmérlegen, 150 cm 3 ioncserélt vízben feloldja.
A réz-szulfát oldathoz lassan, állandó keverés közben, hidegen adagoljuk a lecsapószert, az erős habzás miatt.
A keletkező zöldeskék, pelyhes csapadékot vízfürdőn kb. másfél órán át melegíti, a csapadék tömörödik, színe zöldesebb lesz.
Szűrés Büchner-tölcséren, vízsugárszivattyúval.
Szűrés szulfát-ion mentességig, ellenőrzés: BaCl 2 + BaSO 4 + 2 Cl A csapadékot tömegállandóságig szárítja.
–
Kálium-hidrogén-foszfát előállítása
4.
5.
6.
7.
1.
2.
3.
8.
Kimér g K 2 CO 3 ot gyorsmérlegen, cm 3 feloldja (nagy főzőpohár).
ioncserélt vízben Kimér 17 cm hígítja.
3 foszforsavat, 150 cm 3 ioncserélt vízzel A kálium-karbonát oldathoz lassan, állandó keverés közben adagolja a foszforsavat, az erős habzás miatt.
A színtelen oldatot felére bepárolja.
Az oldatot rongyba csomagolva elteszi kristályosodni.
A kristályokat az anyalúgtól sima szűréssel elválasztja.
Az anyagot szárítószekrényben 105 C-on tömegállandó ságig szárítja, méri, kémcsőben felcímkézve beadja.
Termelési %-ot számít, időre jegyzőkönyvvel beadja.