Lightergas: Molarmasse og bestanddele - Gymportalen
Lightergas: Molarmasse og bestanddele - Gymportalen
Lightergas: Molarmasse og bestanddele - Gymportalen
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Hvad er matematik? C, i-b<strong>og</strong><br />
ISBN 978 87 7066 499 8<br />
<strong>Molarmasse</strong>n af lightergas<br />
Journaløvelse<br />
Formål<br />
Formålet er at bestemme lightergas molarmasse, <strong>og</strong> på denne baggrund afgøre om lightergas<br />
udelukkende består af ét carbonhydrid eller en blanding af flere carbonhydrider.<br />
Teori<br />
Carbonhydrider er organiske forbindelser som udelukkende består af carbon- <strong>og</strong><br />
hydr<strong>og</strong>enatomer. Carbonhydrider med op til fire C-atomer er alle gasser ved stuetemperatur<br />
(omkring 20 °C) <strong>og</strong> normalt atmosfærisk tryk (omkring 1 bar, hvilket svarer til ca. til 1 atm<br />
tryk). Butan <strong>og</strong> 2-methylpropan er isomere forbindelser, da de består af det samme antal Catomer<br />
<strong>og</strong> H-atomer, men har to forskellige opbygninger.<br />
Navn Molekylformel<br />
Methan<br />
Ethan<br />
Propan<br />
Butan<br />
2-methylpropan<br />
Stregformel <strong>Molarmasse</strong><br />
(g/mol)<br />
Smeltepunkt<br />
(°C)<br />
K<strong>og</strong>epunkt<br />
(°C)<br />
Ved fuldstændig forbrænding omdannes carbonhydriderne til carbondioxid <strong>og</strong> vand.<br />
Opskriv afstemte forbrændingsreaktioner for nedenstående carbonhydrider (for de to isomere<br />
forbindelser gælder samme reaktionsskema).<br />
CH4 ( g)<br />
O2(<br />
g)<br />
CO2<br />
( g)<br />
H2O(<br />
g)<br />
C2 H6(<br />
g)<br />
O2<br />
( g)<br />
CO 2(<br />
g)<br />
H2O(<br />
g)<br />
C3 H8(<br />
g)<br />
© 2011 L&R Uddannelse A/S • V<strong>og</strong>nmagergade 11 • DK-1148 • København K • Tlf: 43503030 • Email: info@lru.dk
<strong>Molarmasse</strong> af lightergas Side 2<br />
C4 H10(<br />
g)<br />
( C 3H8<br />
<strong>og</strong>C 4H10<br />
skal de reaktionsskemaer opskrives inden afstemning)<br />
Alle fem gasser kan betragtes som ideal gasser. Dvs. i gasfase (stoffets tilstandsform er en<br />
gas) påvirker molekylerne ikke hinanden. For en ideal gas gælder en simpel sammenhæng<br />
mellem gassens rumfang (V), tryk (p), stofmængde (n) <strong>og</strong> temperatur (T, absolutte<br />
temperatur):<br />
(1) p V n R T<br />
hvor R er en naturkonstant kaldet gaskonstanten (R lig med 0,0831 (bar L)/(mol K)). Formel<br />
(1) gælder ikke kun for ovennævnte carbonhydrider. Formlen gælder for alle grundstoffer,<br />
kemiske forbindelser <strong>og</strong> blandinger, som siges at opføre sig som en ideal gas, f.eks. vand,<br />
ammoniak, dioxygen (ilt) <strong>og</strong> atmosfærisk luft.<br />
Formel (1) kan benyttes til at bestemme lightergas molarmasse. Et stofs molarmasse er<br />
defineret ved:<br />
m<br />
(2)<br />
M<br />
n<br />
Kender man sammenhørende værdier af p, V <strong>og</strong> T for en ideal gas, kan stofmængden n<br />
bestemmes, idet:<br />
p V<br />
(3)<br />
n<br />
R T<br />
Hvis man samtidig kender massen m af gassen, der svarer til denne stofmængde, kan gassens<br />
molarmasse bestemmes ved hjælp af formel (2).<br />
Når molarmassen for lightergas er bestemt, kan den sammenlignes med de fem gasser i<br />
tabellen ovenfor; ligger Mlighter tæt på en af carbonhydridernes molarmasse, består lightergas<br />
sandsynligvis hovedsageligt af denne gas, <strong>og</strong> ligger Mlighter imellem to af gassernes<br />
molarmasser, er der sandsynligvis tale om en blanding af disse to gasser.<br />
Apparatur <strong>og</strong> kemikalier<br />
Stor skål, 100 mL måleglas, vægt, lightergas, vand.<br />
Udførelse<br />
1) Vej lighteren, mfør, med så stor nøjagtighed som muligt.<br />
2) Fyld den store skål op med vand (så meget at det ikke løber over, når man stikker en hånd<br />
ned i vandet).<br />
3) Fyld måleglasset op med vand. Måleglasset placeres med bunden i vejret i den store skål,<br />
således at der ikke slipper luft ind.<br />
4) Hold lighteren under måleglassets åbning (nede i vandet). “Tænd” lighteren nede i vandet<br />
<strong>og</strong> lad gassen boble op i måleglasset (pas på at boblerne ikke kommer ved siden af<br />
måleglasset)<br />
5) Når måleglasset næsten er fyldt (højest 100 mL), “slukkes” lighteren <strong>og</strong> tages op.<br />
Dernæst hæves eller sænkes måleglasset, så vandoverfladerne i måleglasset <strong>og</strong> skålen er i<br />
samme højde. Nu kan lightergassens volumen Vlighter aflæses.
<strong>Molarmasse</strong> af lightergas Side 3<br />
6) Lighteren tørres (ryst eventuelt) indtil den er fri for alle vanddråber. Herefter vejes<br />
lighteren igen, mefter, med så stor nøjagtighed som muligt.<br />
7) Rummets temperatur <strong>og</strong> tryk bestemmes.<br />
Resultater<br />
mfør (g) mefter (g) Vlighter (L) p (atm.) t (°C)<br />
Beregninger<br />
mlightergas = mfør mefter =<br />
Temperaturen omregnes til absolut temperatur: T =<br />
Trykket omregnes til enheden bar: p =<br />
Stofmængden af lightergas: nlightergas =<br />
<strong>Molarmasse</strong> af lightergas: Mlightergas =<br />
Diskussion<br />
Konklusion
<strong>Molarmasse</strong> af lightergas Side 4
Change language