مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

آزمايش تعیین وزن اتمی منیزیم

مقدمه

منيزيم عنصري فلزي به رنگ سفيد نقره اي است که در گروه 2 جدول تناوبي قرار دارد .اين عنصر در سال 1808 توسط humphrey davy دانشمند انگليسي کشف گرديد.از الکترو ليز نمک کلريد منيزيم و همچنين از آب دريا بدست مي آيد. منيزيم و ترکيبات آن مدت زمان مديدي است که شناخته شده هستند .منيزيم هشتمين عنصر از نظر فراواني در پوسته زمين به حساب مي آيد .اين عنصر در نهشته هاي عظيم در کانيهاي مگنزيت ،دولوميت وديگر کاني ها يافت مي شود. اين عنصر از الکتروليز کلريد منيزيم ناشي از اب هاي نمک دار ،چاه ها و آب دريا ها حاصل مي شود . منيزيم عنصري سبک به رنگ سفيد نقره اي است اين عنصر به راحتي در درجه حرارت بالا مي سوزد و شعله سفيد رنگ وتابناکي در موقع سوختن نمايان مي کند .

موارد كاربرد

موارد استفاده اين عنصر شامل مواد محترقه و منفجره شامل بمب هاي آتش زا مي باشد . حدود يک سوم ترکيبات الو مينيومي و آلياژهاي ضروري براي هواپيما ها و موشکها از اين عنصر استفاده مي شود .اين عنصر داراي خاصيت جوش خوردگي بهتر از آلومينيوم مي باشد که براي عناصر آلياژي مورد استفاده قرار مي گيرد . همچنين براي توليد گرافيتهاي حلقه اي چدني کاربرد دارد. همچنين اين عنصر يک عامل کاهنده در توليد اورانيوم خالص و نمکهاي فلزي است. هيدروکسيد ،کلريد،سولفات و سيترات منيزيم در دندانپزشکي استفاده مي شود . به علت اشتعال پذيري بالاي اين عنصر براي سوخت کوره هاي کارخانه ها استفاده مي شود . ترکيبات آلي منيزيم نقش حياتي در زندگي گياهي و جانوري دارند . کلرفيل گياهان داراي منيزيم است. به علت اشتعال پذيري بالاي منيزيم موقع استفاده از اين عنصر بايد دقت لازم را به عمل بياوريم. در موقع سوختن منيزيم نبايد از آب استفاده کرد.

روش کار :

ابتدا درون يک ارلن تميز،به مقدار کمي آب مي ريزيم وسپس در حدود 15ml Hcl غليظ به آن اضافه ميکنيم (بايد توجه داش که در هنگام برداشتن Hcl غليظ از عينک ايمني استفاده کني) و سپس به ارلن آب اضافه کرده تا ارلن پر شود(تا وسط گردنه ارلن) . سپس يک تکه نوار منيزيم را وزن کرده،(m=0.024 gr ) آن را درون بشر انداخته و درپوش ارلن را که لوله ي شيشه اي از وسط آن مي‌گذرد ،مي گذاريم. در انتهاي لوله شيشه اي يک بشر مي گذاريم .در درون ارلن واکنش زير اتفاق مي افتد: 2HCl + Mg MgCl2 + H2 با پيشرفت واکنش حجم گاز H2 موجود در ارلن بيشتر شده ،با بالا رفتن فشار به سطح مايع درون ارلن فشار مي ايد، از لوله شيشه اي بالا آمده و درون بشر مي ريزد.واکنش تا جايي پيش مي رود که منيزيم به طور کامل با HCl واکنش دهد. يک دما سنج درون بشر مي گذاريم تا دماي مايعي که از ارلن به بشر مي ريزد بدست آيد.دما را يادداشت مي کنيم (T1=297.5k ) .

مايع موجود درون بشر را به يک استوانه مدرج منتقل کرده تا حجم مايع بدست آيد
(V1=138ml ).اين حجم در واقع همان حجم گاز هيدروژني است که از واکنش منيزيم با محلول HCl توليد شده است. فشار آزمايشگاه را نيز (p1=750 mmHg ) در نظر مي گيريم .شرايط استاندارد را نيز در نظر مي گيريم،(T2=273 K وp2=760 mmHg ). مقادير فوق را در فرمول زير جايگزين کرده تا حجم گاز H2 در شرايط استاندارد بدست آيد

v2 ). P1 V1 / T1 = P2 V2 / T2 750×138/297.5 = 760×V2/273 V2=124.96 ml

با توجه به اينکه 1 mol از هر گازي 22.4L حجم دارد تعداد مول H2 بدست مي آيد:

mol H2 = 0.12496L .(1mol / 22.4L) = 5.578×10-3 mol H2

از آنجايي که در فرمول واکنش ضرايب H2 وMg برابر هستند ،در نتيجه:

Mol H2 = mol Mg = 5.578×10-3

با استفاده از فرمول زير وزن اتمي منيزيم بدست مي آيد:

M = m / n = 0.24 / 0.005528 = 43.021

محاسبه ي درصد خطا:

100 × مقدار واقعي /مقدار تجربي - مقدار واقعي=درصد خطا

24.3050-43.021/24.3050 × 100 = 77% =درصد خطا

دلايل خطاي آزمايش: عواملي که باعث خطا در ازمايش شده

1. مقداري از محلولي که از ارلن بالا امده در لوله باقي مانده که در اندازه گيري حجم گاز H2 محاسبه نشده.(هواي درون لوله در اندازه گيري حجم H2 لحاظ نشده).

2. بشر بر روي ميز کار که از جنس سنگ است قرار داده شده بود که از نظر دما عايق نبود در نتيجه دماي محلول ما داراي خطا شده است.

3. اشکال فني ترازويي که با آن وزن Mg را اندازه گيري کرديم.