קביעת נוסחת הידראט

1. קביעת נוסחת הידראט מגישים : דנה פירמן איתי קטקו לי גרינברג המורה ציפי שחראי – תיכון ע"ש שרת נתניה

2. הידראטים תרכובות יוניות המתגבשות יחד עם מולקולות מים כלפי חוץ נראים ככל חומר יוני מוצק הידראט אנהידראט

3. ניסוי מספר 1 מטרה : מציאת כמות מול מים הקשורים למול ( CuSO4) מהלך ניסוי : * לפני חימום : אחרי חימום :

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

5. ניסוי מס' 2 מהלך הניסוי: לפני חימום- אחרי חימום-

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

7. ניסוי מספר 3 מהלך הניסוי: לפני חימום- אחרי חימום-

10. תצפיות

11. חלקיקים ( CuSO4 6x1023 ההידראט – לכל מול) כיצד ניתן להסביר את הניסוי ברמה מולקולרית? קשורים 5 מול מים, H2O H2O(s)5 xCuSO4

12. לאחר החימום מתקבלת אל-מימה,CuSO4(s).

13. התגובה המתרחשת במהלך החימום של מוצק : CuSO4.5H2O(s) CuSO4(s) + 5H2O(g)

14. 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

15. *מדוע העובדה כי המסה עולה אינה סותרת את חוק שימור החומר? היות וה"מערכת" כוללת את הכורית ואת האוויר בחדר חוק שימור החומר, אכן קיים אבל כאשר מדובר במערכת סגורה. בניסויים שערכנו עבדנו בכלים פתוחים בהם חומר יכוללהתנדף לאוויר (חימום מוצק) 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!

16. היכן נעלם החום? 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

17. לאחר קירור המוצק מעבירים למבחנה מעט מן החומר ומוסיפים מספר טיפות של מים המוצק הלבן הופך לחמש-הידראט כחול בתהליך 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

18. מסקנות : • המים מקנים להידראט את צבעו הכחול • על כל מול 1 של CuSO4 (S) יש כ- 4-5 מולי H2O • כוחות המשיכה בין המים לבין היונים הממוימים חלשים יחסית לכוחות המשיכה החשמליים • יחסית לכוחות המשיכה החשמליים בין האניונים לקטיונים בגביש • מוגבלויות : • זמן חימום אינו שווה. • זמן קירור הכורית לאחר החימום אינו שווה. • לפי הצבע המתקבל לא ניתן לסלק את כל המים. • שאלות : • מדוע לא מגיעים כל פעם לאותו צבע ? • מדוע המים מקנים להידראט את צבעו הכחול ? • מה לגבי חוזק כוחות בין מולקולות המים והיונים ?

21. בעקבות הדיון בכיתה • בגביש יש יונים קומפלקסים Cu(H2O)4+2 • על פי המבנה לא ניתן להוציא את כל המים.

22. שאלות בעקבות הדיון • איזה קטיונים יכולים ליצור הידראטים? • מדוע הידראטים צבעוניים? • מה מייחד מתכות מעבר מבחינת היערכות האלקטרונים?

23. The End