פירמן : דנה מגישים

קטקו איתי

גרינברג לי

המורה ציפי שחראי – תיכון ע"ש שרת נתניה

הידראטיםתרכובות יוניות המתגבשות יחד עם מולקולות מים

כלפי חוץ נראים ככל חומר יוני מוצק

הידראטאנהידראט

שקילת כורית ריקה 39.92

מסת אנהידראט 41.43 – 39.92 = 1.51

שקילת כורית המכילה אנהידראט 41.43

1ניסוי מספר

(CuSO4 מציאת כמות מול מים הקשורים למול ) מטרה :

מהלך ניסוי :

לפני חימום : *

שקילת כורית ריקה (39.92) גרם

שקילת כורית המכילה את ההידראט (42.34)

מסת הידראט 42.34 – 39.92 = 2.42 אחרי חימום :

מסת מים בכמות הידראט 2.42 – 1.51 = 0.91

יחס מולים 0.05/0.0095 = 5.26

מציאת מול אנהידראט1.51/159 = 0.0095

הפיכת גרמים למול 0.9/18 = 0.05

CuSO4 מול 1 מול – על 5.26 : מול מים מול מים 5.26יש

שקילת כורית ריקה (39.92) גרם

שקילת כורית המכילה את ההידראט (42.46)

מסת הידראט 42.46 – 39.92 = 2.54

2ניסוי מס' מהלך הניסוי:לפני חימום-

שקילת כורית ריקה 39.92

מסת אנהידראט 41.60 – 39.92 = 1.68

שקילת כורית המכילה אנהידראט 41.60

אחרי חימום-

מסת מים בכמות הידראט 2.54 – 1.68 = 0.86

יחס מולים 0.047/0.01=4.7

מציאת מול אנהידראט1.68/159 = 0.01

הפיכת גרמים למול 0.86/18=0.047

CuSO4 מול 1 מול – על 4.7 : מול מים מול מים 4.7יש

שקילת כורית ריקה (39.92) גרם

שקילת כורית המכילה את ההידראט (41.98)

מסת הידראט 41.98 – 39.92 = 2.05

3ניסוי מספר מהלך הניסוי:לפני חימום-

שקילת כורית ריקה 39.92

מסת אנהידראט 41.28 – 39.92 = 1.35

שקילת כורית המכילה אנהידראט41.28

אחרי חימום-

מסת מים בכמות הידראט 2.05-1.35=0.7

יחס מולים 0.038/0.0085=4.47

מציאת מול אנהידראט1.35/159=0.0085

הפיכת גרמים למול 0.7/18=0.038

CuSO4 מול 1 מול – על 4.47 מול מים : מול מים 4.47יש

11ניסוי ניסוי 22ניסוי ניסוי 33ניסוי ניסוי

מסת הידראטמסת הידראט2.052.052.542.542.422.42

מסת מסת 1.351.351.681.681.511.51אנהידראטאנהידראט

H2OH2Oמסת מסת 0.70.70.860.860.910.91

מסת מסת 0.00850.00850.010.010.00950.0095CuSO4CuSO4

H2OH2Oמול מול 0.0380.0380.0470.0470.050.05

CuSO4(s)4.47H4.47H2O2O

CuSO4(s)4.7H24.7H2OO

CuSO4(s)5.26H5.26H2O2O נוסחת נוסחת

הידראטהידראט

לפני חימוםלפני חימוםבעת חימוםבעת חימוםאחרי חימוםאחרי חימום

צבע האנהידראט צבע האנהידראט לבן-ירקרקלבן-ירקרק

מופיעים אדים מופיעים אדים העולים מן הכוריתהעולים מן הכורית

מוצק שצבעו כחולמוצק שצבעו כחול

תצפיות

H2O מול מים,5קשורים CuSO4 ) חלקיקים6x1023 (ההידראט – לכל מול

H2O(s) 5 x CuSO4

. CuSO4(s)לאחר החימום מתקבלת אל-מימה,

התגובה המתרחשת במהלך החימום של מוצק :

CuSO4.5H2O)s) CuSO4)s) + 5H2O)g)

לאנהידראט הוספנו מספר טיפות מים, החומר סופח מים-

נוצר שוב ההידראט: חומר היוצר קשר עם מולקולות

מים

כמובן

שלאחר שהחומר ספח מים- יש הוספה של חומר והמסה עולה

מדוע העובדה כי המסה עולה אינה סותרת את חוק שימור החומר? *

במערכת סגורה, בתגובות כימיות, אין חומר )מסה( נוצר או נהרס

כלומר- המסה של המגיבים שווה למסה של התוצרים או מספר האטומים במגיבים שווה למספר האטומים בתוצרים

חוק שימור החומר!

היות וה"מערכת" כוללת את הכורית ואת האוויר בחדר

חוק שימור החומר, אכן קיים אבל כאשר מדובר במערכת סגורה. בניסויים שערכנו

להתנדף לאוויר )חימום מוצק( עבדנו בכלים פתוחים בהם חומר יכול

במהלך השינוי הזה משתמשים בחימום ולכן אחת מהשאלות שנשאלת היא היכן נעלם החום?

לניתוק כוחות משיכה בין מולקולות המים והיונים בגביש

נקודת מבט נוספת לניסוי!!!מהלך הניסוי היה:

שמים בכלי מעט נחושת גפרתית הידראט בכלי. מניחים את הכלי על פלטה חמה המכוונת לחום נמוך,

רסיסים של מים מופיעים על דפנות הכלי ונעלמים תוך זמן קצר.

בתחתית הכלי)כורית( נשאר אנהידראט )ללא מים( מוצק לבן

חימום

לאחר קירור המוצק מעבירים למבחנה מעט מן החומר ומוסיפים מספר טיפות של מים

המוצק הלבן הופך לחמש-הידראט כחולבתהליך נפלט חום

CuSO4(s) + 5H2O(I) ---> CuSO4 x 5H2O(s) + Heat     

כמות נוספת של מים תמיס את המוצק ותיתן תמיסה כחולה של יוני נחושת ממוימים

מסקנות :

המים מקנים להידראט את צבעו הכחולH2O מולי 4-5 יש כ- )CuSO4 )S של 1על כל מול

כוחות המשיכה בין המים לבין היונים הממוימים חלשים יחסית לכוחות המשיכה החשמליים יחסית לכוחות המשיכה החשמליים בין האניונים לקטיונים בגביש

שאלות :מדוע לא מגיעים כל פעם לאותו צבע ?•מדוע המים מקנים להידראט את צבעו הכחול ?•

מה לגבי חוזק כוחות בין מולקולות המים והיונים ?

מוגבלויות :

זמן חימום אינו שווה.זמן קירור הכורית לאחר החימום אינו שווה.

לפי הצבע המתקבל לא ניתן לסלק את כל המים.

חימום מוצק כחול- תוצאות

0.7

0.860.91

y = 0.4295x - 0.1802

0.6

0.7

0.8

0.9

1

2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

מסת הידריט

יםמ

ת מס

מסת מים

ליניארי )מסתמים(

חימום מוצק כחול- תוצאות

1.35

1.51

1.68

y = 0.6165x + 0.0728

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

מסת הידריט

CuSO

4ת

מס CuSO4 מסת

ליניארי )מסת)CuSO4

בעקבות הדיון בכיתהבעקבות הדיון בכיתה

בגביש יש יונים בגביש יש יוניםCu(HCu(H22O)O)44קומפלקסים קומפלקסים

+2+2

על פי המבנה לא ניתן על פי המבנה לא ניתן להוציא את כל המים.להוציא את כל המים.

שאלות בעקבות הדיוןשאלות בעקבות הדיון

?איזה קטיונים יכולים ליצור הידראטים?איזה קטיונים יכולים ליצור הידראטים?מדוע הידראטים צבעוניים?מדוע הידראטים צבעוניים מה מייחד מתכות מעבר מבחינת היערכות מה מייחד מתכות מעבר מבחינת היערכות

האלקטרונים? האלקטרונים?