Bestemme krystallvann i salt

HensiktFramgangsmåteTeoriSensorspørsmål

Blå kobbersulfatkrystaller blir hvite når du varmer dem – og lettere. Det som forsvinner, er krystallvann bundet inni krystallen. Veier du før og etter, kan du regne ut nøyaktig hvor mange vannmolekyler hvert saltmolekyl har bundet.

Hensikt

Bestemme mengden krystallvann i et hydrat ved å måle massetapet når vannet drives av ved oppvarming, og regne ut formelen til hydratet.

Hypotese

Et krystallvannholdig salt mister masse ved oppvarming fordi vannet fordamper. Av massetapet kan vi regne ut antall vannmolekyler per saltmolekyl.

HMS og sikkerhet

Før du starter

• Varmt utstyr – bruk digeltang og varmebestandig underlag.
• Vernebriller; pass på sprut hvis saltet spruter.
• La digelen kjøle i eksikator/på underlag før veiing.

Utstyr du trenger

• Hydrat (f.eks. kobbersulfat CuSO₄·5H₂O)
• Digel og digeltang
• Brenner eller varmeplate
• Vekt
• Eksikator eller lokk og tabell

Framgangsmåte – steg for steg

Vei hydratet, varm bort krystallvannet, og vei igjen til konstant masse.

1. Vei den tomme digelen.
2. Tilsett en kjent mengde hydrat og vei på nytt.
3. Varm digelen jevnt til saltet skifter farge (vannet drives av).
4. La digelen kjøle og vei den.
5. Varm og vei igjen til massen er konstant.
6. Regn massetapet (vannet) og finn antall mol vann per mol salt.

Observasjoner og resultater

Eksempel med kobbersulfat:

Størrelse	Verdi
Masse hydrat	2,50 g
Masse etter oppvarming	1,60 g
Massetap (vann)	0,90 g
Forhold vann:salt	≈ 5 : 1

Resultat

Massetapet på 0,90 g tilsvarer 0,050 mol vann, mot 0,010 mol vannfritt CuSO₄. Forholdet er 5 : 1, som gir formelen CuSO₄·5H₂O. Den hvite fargen etter oppvarming bekrefter at krystallvannet er borte.

Teorien bak

Et hydrat er et salt med vannmolekyler bundet i krystallgitteret – krystallvann. Formelen skrives som salt·xH₂O, der x er antall vannmolekyler per formelenhet. Ved oppvarming drives vannet av, og massetapet svarer til vannmengden. Regner du om massene til mol (n = m/M) for både vann og det vannfrie saltet, gir forholdet x. For kobbersulfat blir x = 5, altså CuSO₄·5H₂O. Fargeskiftet fra blått til hvitt skyldes at vannmolekylene rundt kobberionene forsvinner.

Typiske problemstillinger sensor stiller

Hva er krystallvann?

Vannmolekyler som er bundet inn i krystallgitteret til et salt i et fast forhold, for eksempel fem vann per kobbersulfat.

Hvordan finner du antall vannmolekyler?

Du regner massetapet (vannet) og massen av det vannfrie saltet om til mol, og finner forholdet mellom dem.

Hvorfor må du varme til konstant masse?

For å være sikker på at alt krystallvannet er drevet av. Hvis massen fortsatt synker, er det vann igjen.

Sensortips – slik imponerer du

Slik får du toppkarakter

• Vis hele utregningen: mol vann og mol salt, så forholdet.
• Forklar fargeskiftet som tegn på at krystallvannet er borte.
• Varm til konstant masse og begrunn hvorfor.

Slik vurderer sensor

Det som gir karakter 6

• Korrekt måling og utregning av forholdet.
• Riktig formel for hydratet.
• Forståelse av krystallvann og massebevaring.

Typiske elevfeil å unngå

Vanlige feil

• Å ikke varme til konstant masse.
• Å overopphete så saltet selv spaltes.
• Å regne med feil molmasser.

Feilkilder

• Restvann hvis oppvarmingen er for kort.
• Spalting av saltet ved for kraftig varme.
• Vekt-unøyaktighet og opptak av fukt under veiing.

Variasjoner av forsøket

• Bruk et annet hydrat (f.eks. MgSO₄·7H₂O).
• Tilsett vann til det hvite saltet og se det bli blått igjen.
• Beregn prosentvis vanninnhold og sammenlign med teori.

Sentrale begreper

• Hydrat – Salt med krystallvann bundet i gitteret.
• Krystallvann – Vannmolekyler bundet i et fast forhold i en krystall.
• Vannfritt salt – Salt uten krystallvann, etter at vannet er drevet av.
• Konstant masse – Når massen ikke endrer seg ved videre oppvarming.

Kompetansemål forsøket dekker

• Bruke støkiometri og molbegrepet i beregninger.
• Bestemme empirisk formel fra måledata.
• Gjennomføre forsøk nøyaktig og vurdere feilkilder.

Ofte stilte spørsmål

Hvorfor blir kobbersulfat hvitt?

Fordi den blå fargen skyldes vannmolekyler rundt kobberionene. Når krystallvannet drives av, forsvinner fargen og saltet blir hvitt.

Kan jeg få fargen tilbake?

Ja. Tilsett vann til det hvite, vannfrie saltet, så binder det krystallvann igjen og blir blått. Dette brukes til og med for å påvise vann.

Hvorfor veie flere ganger?

For å bekrefte konstant masse, slik at du vet at alt krystallvannet faktisk er drevet av.

Klar for muntlig-praktisk?

Øv på flere Kjemi 1-forsøk og eksamensoppgaver med fasit.

Gå til Kjemi 1

Relaterte sider

Krystallisere et saltMolare løsningerSmeltepunkt for salterKjemi 1Alle Kjemi 1-forsøkKjemi 1 eksamenEksamensoppgaver med fasit

Alle kapitler i Kjemi 1

1 · Stoffer og periodesystemet2 · Kjemiske bindinger3 · Reaksjoner og beregninger4 · Entalpi, reaksjonsfart og likevekt5 · Syrer og baser6 · Analyse7 · Organisk kjemi8 · Grønn kjemi

På denne siden

Hensikt og hypoteseHMS og sikkerhetUtstyrFramgangsmåteObservasjonerTeoriSensorspørsmålSensortipsSlik vurderer sensorElevfeilFeilkilderVariasjonerBegreper<