Hensikt;

Hensikten med dette forsøket er å undersøke om det er mulig å fjerne krystallvatnet fra kobber(II)sulfatpentahydrat, CuSO4 * 5H2O ved å varme opp stoffet.

Teori;

Kobber(II)sulfatpentahydrat, CuSO4 * 5H2O er et eksempel på et salt hvor H2O-molekylet sitter bundet til ionene i saltet. Vannmolekylene kalles krystallvann og saltet kalles hydrat. Vannmolekylene, 5H20, og ionene, Cu2+ og SO42-, danner en helt spesiell krystallstruktur. Slike krystaller har ofte fine farger. Blir vannet fjernet, bryter krystallstrukturen sammen og fargen forsvinner og endres.

Vi kan på forhånd regne ut hvor stor del krystallvannet utgjør av molekylet; som vi kan lese av periodesystemet, vet vi at formelmassen til kobber(II)sulfatpentahydrat er 249,68 u

Formelmassen til 5H2O er 5*18,016 = 90,08 u.

Masseprosent

Utstyr;

·          Porselenskål

·          Vekt

·          Kobber(II)sulfatpentahydrat, CuSO4 *5H2O

·          Teskje

·          Varmemantel med sandbad

·          Digeltang

·          Avtrekksskap

·           

Fremgangsmåte;

Det første vi gjorde var å finne frem alt utstyret vi trengte for å utføre dette forsøket. Deretter satte vi varmemantelen på middels-høy varme. Vi veide porselensskålen tom, og noterte dette. Deretter helte vi en teskei CuSO4*5H2O  opp i porselensskålen og veide på nytt. Den nye vekten  ble  notert. 

Vi plasserte porselensskålen i det varme sandbadet i varmemantelen. Vi måtte passe på at det ikke sprutet og dermed dro ned vinduet på avtrekksskapet, på grunn av sikkerhet og sprutfare.

Når blåfargen forsvant, fjernet vi proselensskålen fra sandbadet ved hjelp av digeltangen.

Vi lot den avkjøle et par minutter og derretter veide den på nytt, med stoffet inni.

Vi sammenligna vekten før og etter oppvarming og regna ut masseprosent vekttap.

Resultat;

Under forsøket tok det en god stund før blåfarget begynte å forsvinne. Vi skrudde deretter opp varmen på det sterkeste. Blåfargen forsvant først fra kantene av stoffet, og bevegde seg deretter inn mot midten. Underveis ga stoffet ikke fra seg noe spesiell lukt, det verken sprutet eller ga fra seg noen lyd. 

Måling og utregning:

Porselensskål med CuSO4*5H2O (før oppvarming)  24,5 gram

-          Tara porselensskål                                                       20,11 gram

Innveid CuSO4*H2O                                                         4,39 gram

Porselensskål med CuSO4*5H2O (før oppvarming) 24,5 gram

-          Etter oppvarming                                                 23,01 gram

Reduksjon i vekt                                                           1,49 gram

Reduksjon i vekta under oppvarmingen var 1,49 gram

I prosent blir reduksjonen 1,49/4,39*100% = 33,94%

Diskusjon;

Dersom vi ser nøyere på målingen og utregningen som ble gjort ovenfor, kan vi se at reduksjonen av krystallvannet i vårt forsøk ikke tilsvarer prosenten som er potensielt mulig å redusere av krystallvannet i kobber(II)sulfatpentahydrat. I forhold til formelmassen til kobbersulfatet var det mulig å redusere totalt 36,1% av massen ved å fjerne krystallvannet. I vår tilfelle ble det bare redusert 33,9%. Vi greide altså ikke å redusere alt krystallvannet.

Som vi nevnte i teorien, inneholder kobbersulfatet krystallvann. Vannmolekylene er fast bundet til ionene og er plassert rundt. Men ved oppvarming kan vannmolekylene fjernes fra saltet. Dette så vi underveis i forsøket da blåfargen forsvant fra saltet.

En av observasjonene våre var at fargen forsvant først fra kanten av porselensskålen. Dette kommer av formen av porselensskåla da det er et tynnere lag av salt i kantene. Dette skaper større overflate for saltkornene, noe som gir en raskere fordamping av vannmolekylene.

Formelen for reduksjon av krystallvannet fra kobbersulfatet kan vi skrive slik

CuSO4 * 5H2O -> CuSO4 (s) + 5H2O (g)

Feilkilder:

-          Alt krystallvannet fordampet ikke; kobber(II)sulfatpentahydratet fikk ikke stått lenge nok over varmen. Dette kan vi se på bildet, hvor vi kan se et glimt av lyseblå farge i saltet. (Bildet nedenfor)

-          Upresis vekt

Konklusjon;

Vi kan konkludere med at det er mulig å fjerne krystallvannet fra kobber(II)sulfatpentahydrat, CuSO4 * 5H2O ved å varme opp stoffet. Nettopp dette fikk vi se i forsøket da krystallvannet, og dermed blåfargen forsvant fra den kjemiske forbindelsen. Likevel opplevde vi noen feilkilder som resulterte i at noe av krystallvannet ble værende i saltet.