زمایش شیمی

نام نویسنده:سینا قلیزاده
نام استاد:سهیلا صداقتی 

بررسی اثر غلظت مواد اولیه بر سرعت واکنش:

مطالعه ی عواملی که در سرعت واکنش موثرند چه از نظر تئوری و چه از نظر صنعتی از اهمیت فوق العاده ای برخوردارند.زیرا از این طریق می توان شرایط عمل را برای مناسب ترین حالت پیش بینی کرد هرگونه برخورد بین مولکول ها منجر به ایجاد واکنش نمی شود.

غلظت موادی که در واکنش بر هم اثر می کنند در سرعت واکنش موثر است .وقتی غلظت یکی از مواد اولیه را زیاد میکنیم چون تجمع مولکول ها در یک حجم معین زیادتر می شود و عده ی برخوردها در واحد زمان افزایش می یابد در نتیجه سرعت واکنش زیادتر می شود.علاوه بر غلظت عوامل دیگری از جمله دما,کاتالیزور نیز بر سرعت واکنش موثر است.

در این آزمایش از واکنش بین پتاسیم یدان و سدیم سولفیت در محیط اسیدی استفاده می کنیم.

۲IO3- + ۵SO32- + ۲H+ → ۵SO42- + H2O + I2

در این واکنش اگر غلظت یون یدات در محلول کافی باشد تمام یو نهای سولفیت موجود در محلول اکسید و به یون سولفات تبدیل می شود و در نتیجه ید آزاد می شود.چون محلول ید حتی در غلظت کم در مجاورت نشاسته به رنگ آبی در می آید می توان از روی شدت و زمان تغییر رنگ محلول به سرعت واکنش پی برد.

 

اگر آزمایش را چند بار انجام دهیم و هر دفعه غلظت یون سولفیت را ثابت نگه داریم اما غلظت یون یدات را نسبت به دفعه ی قبل از آن کمی افزایش دهیم سرعت واکنش نیز به همین نسبت به تدریج افزایش می یابد و لذا رنگ آبی ید-نشاسته هر دفعه سریع تر از دفعه ی قبل ظاهر می شود.با اندازه گیری زمان لازم برای ظاهر شدن رنگ آبی ید-نشاسته در محلول می توان ازایش سرعت واکنش را بر حسب غلظت یون یدات اندازه گیری کرد.

الف-محلول های لازم :

۱-محلول سولفیت نشاسته برای این منظور ۰٫۶۵ گرم سولفیت سدیم در ۵۰ میلی لیتر آب حل کنید.

۲-۲٫۵ گرم نشاسته را در ۵۰ میلی لیتر آب جوش حل کنید.پس از سرد شدن محلول نشاسته دو محلول بالا را مخلوط کرده و با استفاده از پیپت مدرج ۱۰ میلی لیتری ۶٫۵ میلی لیتر اسید سولفوریک ۳ مولار به آن اضافه کنید و حجمکل محلول را به وسیله ی بالن ژوژه به ۵۰۰ میلی لیتر برسانید.

۳-محلول یدات پتاسیم ۰٫۲ مولار ,برای این منظور ۱٫۰۷ گرم پتاسیم یدات را در آب حل کرده و حجم محلول حاصل را با آب در بالن ژوژه به ۲۵۰ میلی لیتر برسانید.

ب-روش انجام آزمایش:

ارلن مایر ۲۵۰ میلی لیتری را بردارید توسط پیپت ۱۰ میلی لیتر از محلول یدات پتاسیم ۰٫۲ مولار و با استوانه ی مدرج ۸۰ میلی لیتر آب مقطر بریزید.

پس از آن کرونومتر را برداشته و با فشار دکمه ی مخصوص آن را روی صفر قرار دهید.در حالی که کرونومتر را آماده در دسترس دارید با پیپت ۱۰ میلی لیتر از محلول سولفیت-نشاسته را برداشته به طوری آن را به محلول اضافه کنید که به محض خالی شدن پیپت با فشار دکمه ی کرونومتر آن را به کار انداخته باشید.پس از اضافه کردن با تکان دادن ارلن مایر محلول را به خوبی به هم بزنید به محض این که رنگ آبی ید – نشاسته ظاهر شد با فشار دکمه ی کرونومتر را متوقف کنید و زما را یادداشت کنید.

آزمایش بالا را ۱۵ میلی لیتر محلول پتاسیم یدات ۷۵ میلی لیتر آب مقطر و ۱۰ میلی لیتر محلول سولفیت-نشاسته انجام دهید و زمان لازم را برای ظاهر شدن رنگ آبی در محلول را تعیین و یادداشت کنید.

آزمایش را با ۲۰ میلی لیتر محلول پتاسیم یدات و ۷۰ میلی لیتر آب مقطر و ۱۰ میلی لیتر محلول سولفیت –نشاسته انجام دهید و زمان را یادداشت کنید.

آزمایش را با ۳۰ میلی لیتر محلول پتاسیم یدات و ۶۰ میلی لیتر آب مقطر و ۱۰ میلی لیتر محلول سولفیت-نشاسته انجام دهید و زمان لازم را یادداشت کنید.

آزمایش را با ۵۰ میلی لیتر محلول پتاسیم یدات و ۴۰ میلی لیتر آب مقطر و ۱۰ میلی لیتر محلول سولفیت-نشاسته انجام دهید و زمان لازم را یادداشت کنید.

در این آزمایش ها هر بار حجم کل محلول (۹۰ میلی لیتر) و غلظت سدیم سولفات نیز ثابت است و تنه عاملی که هر بار تغییر می کند غلظت پتاسیم یدات است که هر بار کمی بیشتر از بار قبل است بنابراین با استفاده از نتایجی که به دست آمده می توان نشان داد که سرعت واکنش با زیاد شدن غلظت پتاسیم یدات افزایش می یابد.

آزمایش شیمی

به نام خدا

موضوع آزمایش:

تاثیر دما برروی سرعت واکنش

 

هدف آزمایش:

مطالعه تاثیر دما بر روی سرعت

 

       

 

       

هدف:

 

مطالعه تاثیر دما بر روی سرعت تجزیه تیوسولفات در محیط اسید نیتریک رقیق و محاسبه انرژی فعال کنندگی واکنش.

 

تئوری آزمایش:

 

سرعت واکنش:
سرعت واکنش ، عبارت از تغییر غلظت هر یک از مواد اولیه یا مواد حاصل نسبت به زمان انجام واکنش است.

نگاه کلی:
سرعت یک واکنش ، روند تبدیل مواد واکنش دهنده به محصول در مدت زمان معینی را نشان می‌دهد. سرعت واکنشها یکی از مهمترین بحثها در سینیتیک شیمیایی است. شیمیدانها همیشه دنبال راهی هستند که سرعت واکنش مفید را بالا ببرند تا مثلا در زمان کوتاه بازده بالایی داشته باشند و یا در پی راهی برای کاهش سرعت یا متوقف ساختن برخی واکنشهای مضر هستند. بعنوان مثال رنگ کردن سطح یک وسیله آهنی روشی برای متوقف ساختن و یا کم کردن سرعت زنگ زدگی و جلوگیری از ایجاد اکسید آهن است.

طبقه بندی واکنشها برحسب سرعت:
هدف از مطالعه سرعت یک واکنش این است که بدانیم آن واکنش چقدر سریع رخ می‌دهد. ترمودینامیک شیمیایی ، امکان وقوع واکنش را پیش‌بینی می‌کند، اما سینتیک شیمیایی چگونگی انجام یک واکنش و مراحل انجام آن و سرعت پیشرفت واکنش را بیان می‌کند.

 از لحاظ سرعت ، واکنشها به چند دسته تقسیم می‌شوند:
  1)واکنشهای خیلی سریع که زمان انجام این واکنشها خیلی کم و حدود ۰,۰۰۰۱ ثانیه است.
2)واکنشهای سریع که زمان انجام این واکنشها کم و در حدود حساسیت انسان به زمان (ثانیه) است.
3)واکنشهای معمولی ، اکثر واکنشهایی که در آزمایشگاهها با آنها سر و کار داریم از این نوع هستند و در حدود دقیقه‌ها یا چند ساعت طول می‌کشند.
. 4)واکنشهای کند که در حدود روزها و هفته‌ها طول می‌کشند
. 5)واکنشهای خیلی کند که در حدود سالها و قرنها طول می‌کشند
فقط تعداد اندکی از واکنشهای شیمیایی در سراسر فرآیند با سرعت ثابتی پیش می‌روند. بیشتر واکنشها در آغاز واکنش که غلظت واکنش‌دهنده‌ها بالا است با سرعت پیش رفته و با کم شدن غلظت از سرعت کاسته شده و با کامل شدن واکنش به صفر می‌رسد. برخی از واکنشها هم سرعت آنها پس از مدتی ثابت می‌ماند. چنین واکنشهایی ، واکنشهای تعادلی نام دارند.

عوامل مؤثر بر سرعت واکنش:
عوامل گوناگونی بر سرعت واکنش تاثیر دارند که بطور مختصر در مورد هر کدام توضیحی ارایه می‌شود.

حالت فیزیکی واکنش دهنده‌ها:
برای انجام یک واکنش ، واکنش‌دهنده‌ها باید با هم مخلوط شوند تا در مجاورت همدیگر قرار گیرند. اگر واکنش‌دهنده‌ها هم‌فاز باشند، یعنی همگی گاز یا بصورت حل شده در حلالی باشند، واکنش با سرعت بیشتری رخ می‌دهد.

غلظت:
غلظت بیشتر واکنش‌دهنده‌ها باعث ایجاد برخورد بیشتر بین آنها می‌شود و هر چه تعداد برخوردها بیشتر باشد، تعداد برخوردهای موثر هم بالا می‌رود بنابراین سرعت واکنش هم بیشتر می‌شود.

دما:
از مهمترین عوامل مؤثر بر سرعت واکنشهای شیمیایی است. در برخی از واکنشها با افزایش چند درجه سانتی‌گراد ، سرعت واکنش ممکن است چند برابر بیشتر شود. البته استثناهایی هم وجود دارد.

کاتالیزور:
کاتالیزورها سرعت یک واکنش شیمیایی را که از لحاظ ترمودینامیکی قابل انجام است، تغییر می‌دهند. بنابراین نمی‌توانند واکنشهایی را که از نظر ترمودینامیک امکان‌پذیر نیستند، به انجام برسانند. کاتالیزورها با پیش بردن یک واکنش از مسیر دیگر انرژی فعالسازی را کم کرده و باعث افزایش سرعت واکنشها می‌شوند.

نقش برخورد در سرعت واکنش:
برای انجام یک واکنش شیمیایی ، باید مولکولهای واکنش‌دهنده آنقدر به هم نزدیک شوند تا بین آنها برخورد ایجاد شود. این برخوردها وقتی منجر به انجام واکنش می‌شوند که مؤثر باشند، یعنی جهت‌گیری و انرژی برخوردها طوری باشد که بر اثر برخورد برخی پیوندها شکسته شده و پیوندهای جدیدی تشکیل شوند که نتیجه این عمل تولید مولکولهای جدید یعنی محصول است.

سرعت هر واکنش شیمیایی متناسب است با تعداد برخورد مولکولها در واحد زمان اگر تمام برخوردهای مولکولها منجر به انجام واکنش شود، مدت زمان انجام واکنشها باید خیلی کمتر باشد. طبق محاسبات مختلف از هر ۱۰۱۴ برخورد ، فقط یک برخورد به واکنش منجر می‌شود. یعنی برخوردهایی موجب انجام واکنش می‌شوند که انرژی حاصل از برخورد برابر یا بیشتر از انرژی فعالسازی باشد.

انرژی فعالسازی:
حداقل انرژی لازم که بایستی واکنش‌دهنده‌ها بگیرند تا بتوانند وارد واکنش شوند. انرژی فعالسازی برای تمام واکنش‌های شیمیایی چه گرماگیر و چه گرماده وجود دارد و معمولا از انرژی برخورد میان مولکولها تامین می‌شود.

روش آزمایش

در چهر لوله آزمایش هرکدام 5 سانتی متر مکعب اسیدنیتریک 5/. مولاریته بریزید. در چهار لوله آزمایش دیگر،هرکدام5سانتی متر مکعب تیوسولفات سدیم25/0

مولاریته بریزید.
در دمای معمولی(25درجه سانتیگراد)یکی از لوله های حاوی اسیدرا به یکی از لوله های حاوی تیوسولفات سدیم اضافه و آن را هم بزنید و به طور همزمان کرونومتر را به کار اندازید.به محض ظاهر شدن گوگرد (کدر شدن مخلوط )کرونومتر را متوقف و زمان را یادداشت کنید.عملیات فوق را در دماهای 35،45،55درجه سانتیگراد تکرار نماید.

چنانچه حمام آب ترموستات دار در اختیار نباشد از یک حمام آب معمولی(یک بشر بزرگ محتوی آب)که در آن یک دماسنج قرار داده اید و دمای آن به تدریج رو به افزایش می باشد،می توان استفاده نمود.بدین ترتیب که کلیه8لوله آزمایش را وارد حمام آب نموده و به محض رسیدن به دمای مورد نظر،دما را یادداشت نموده و یک لوله آزمایش حاوی اسیدنیتریک و یک لوله آزمایش حاوی تیوسولفات سدیم انتخاب و آنها را به یکدیگر اضافه کنید.

 

آزمایش شیمی

روش کار :
مراحل بدست آوردن سختي كل (Mg²*+Ca²*) :
1- ارلن را شسته و 50 ميلي ليتر آب شهر را در ارلن ميريزيم.
2- 5 ميلي ليتر بافر PH=10 را به آن اضافه ميكنيم.
3-يك قطره محلول اريو كروم بلاك T اضافه كنيم ، رنگ محلول بنفش ميشود .
4- بورت را محلول 0.01مولار  EDTAپر مي كنيم و هواگيري ميكنيم.
5- ارلن را توسط بورتEDTA تا تغيير رنگ از بنفش به آبي تيتر مي كنيم و حجم مصرفي را يادداشت ميكنيم .
6- مراحل بالا را دو بار تكرار كنيم.
مراحل  اندازه گيري سختيCa²* :
1- ارلن را شسته و 50 ميلي ليتر آب شهر را در ارلن ميريزيم.
2- 2ميلي ليتر سود 50% را به آن اضافه ميكنيم تا PH حدود 12-13
3- 5 قطره معرف مور اكسيد اضافه كنيد رنگ نارنجي ميشود
4- بورت را محلول 0.01مولار  EDTAپر مي كنيم و هواگيري ميكنيم.
5- ارلن را توسط بورتEDTA تا تغيير رنگ از نارنجي به بنفش تيتر مي كنيم و حجم مصرفي را يادداشت ميكنيم .
6- مراحل بالا را دو بار تكرار كنيم.
جدول حاصل از آزمایش:
حجم EDTA مصرفي سختي كل(ml )    حجم EDTA مصرفي براي سختيCa²*
20.2    11.1
20.7    11.2

نمونه محاسبات:

PPm=CM*V"*100000/ Vسختي

CM   غلظت EDTA

   2/20.7+20.2= 20.45: ميانگين EDTA مصرفي در كل 

2/11.1+11.2=11.15: ميانگين EDTAمصرفي در كلسيم

50/0.01*20.45*100000=409ppm: سختي كل (Mg²*+Ca²*)

50/0.01*11.15*100000=223ppm:  سختيCa²*

نتیجه گیری:

در اين آزمايش با استفاده از كمپلكسومتري توسط EDTA مي توان در PH  متفاوت  سختي كل (Mg²*+Ca²*) و سختيCa²* را بدست آورد.

منابع خطا :

در اندازه گیری PHدقيق كه باعث دخيل شدن سختي ها در يكديگر ميگردند

آزمایش شیمی

شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبودی حاصل می‌کند و بیماری راشیتیسم کمتر در این اشخاص دیده می‌شود.
زيانهای سختی آب:
1- ایجاد سوء هاضمه.
2- کدر کردن آب جوش.
3- گوارایی آب را کم میکند.
4- دیر شدن پخت و پز به ویژه در مورد حبوبات و سبزیجات.
5- سختی آب در واکنش با صابون، رسوبهایی ایجاد میکند که در منافذ پوست باقی می‌ مانند و باعث زبری پوست میشوند
6- ایجاد رسوب و اتلاف انرژی در لوله و دستگاههایی که آب گرم دارند.
7- مصرف پاک کننده بیشتر برای شستشو.
 علیرغم فواید آب سخت برای بدن سختی بیش از حد آب نیز مضراتی دارد که مهمترین آن تشدید پدیده تولید سنگ کلیه به دلیل رسوب بونهای معلق در کلیه میشود. آب سخت برای رختشویی و مصرف در کارخانجات مناسب نیست. آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه خوب چایی و قهوه می‌شود. پخته نشدن حبوبات با آب سخت ضرر رساندن به جداره دیگهای بخار و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ خوب کف نکردن صابون و موجب افزایش مصرف صابون مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها رفع سختی آب در تجارت تعداد زیادی مواد شیمیایی برای رفع سختی آب به فروش می‌رسد که دارای کربنات سدیم هستند. این مواد را قبل از ورود آب در دیگها سختی آنرا می‌گیرند و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهک و گچ را رسوب می‌دهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمی‌چسبد بطوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود .
اگر اسید به طور آهسته به آب اضافه شده و ph آب برای هربار افزودن یادداشت شود ، منحنی تیتراسیون به دست می آید .
تغییر انحناهای این منحنی که تقریباً درphهای 3/8 و 5/4 اتفاق می افتد از اهمیت خاصی برخوردار است . تبدیل کربنات به بی کربنات در ph برابر 3/8 تقریباً کامل است . در عین حال ، به دلیل اینکه بیکربنات نیز نوعی از قلیائیت است برای خنثی کردن کامل باید مقدار مساوی اسید اضافه شود . بنابراین خنثائی کربنات در ph برابر 3/8 فقط نیمه کامل است . به علت اینکه تبدیل هیدروکسید به آب در ph برابر 3/8 کامل است ، تمام هیدروکسید و یک دوم کربنات در phبرابر 3/8 اندازه گرفته شده است . در ph برابر 5/4 تمام کربنات به اسید کربنیک تبدیل شده است . که شامل بی کربنات ناشی از واکنش اسید و کربنات نیز می شود . بدین طریق ، مقدار اسید لازم برای تیتراسیون نمونه آب تا pH برابر 5/4  معادل قلیائیت کل آب است . این نکته در مثال زیر شرح داده شده است .

آزمایش شیمی

تعیین سختي كل آب

وسایل :
پيپت حجم سنجي ، ارلن ، استوانه مدرج ، بشر ، بورت ، قيف ، پايه ، گيره ، پي ست ، كاغذ صافي
مواد :
بافر 10، معرف اريو كروم بلاك T ، محلول 0.1مولار EDTA ، سود 50% معرف مور اكسيد ،يك نمونه از آب شهر
مقدمه و تئوري:
سختي آب : ناشي از املاح كلسيم و منيزيم و به ميزان كمتر ناشي از املاح آلومينيم ، روي ، منگنز، آهن و .. است.
آب طبیعی به علت خاصیت حل کنندگی خوبی که دارد معمولا دارای حجم بالایی از نمکهای محلول در آب می‌شود. CO2 هوا به خاطر انحلال در آب و تولید اسید کربنیک ضعیف ، خاصیت خورندگی آب را بهبود می‌بخشد. بنابراین آب هنگام عبور از محیط‌های گوناگون مخصوصا محیط‌های آهکی مقداری از کربناتها را در خود حل می‌کند که این کربناتها همراه یونهایی مثل کلسیم ، منیزیم و … باعث ایجاد سختی موقت می‌شود که با جوشاندن از بین می‌رود. البته یونهای منیزیم و کلسیم و سایر یونهای فلزی با سولفات و نیترات و کلرو ایجاد سختی دائم می‌کنند. سختی آب باعث رسوب کردن صابون در آب می‌شود (خاصیت کف کنندگی صابون را از بین می‌برد). اثرات زيانبخش ناخالصيهاي آب در صنعتآب در شیمی یکی از مهمترین حلالها می‌باشد و معمولا از آن به عنوان حلال عمومی نام می‌برند و بنابراین کاربرد اساسی در صنعت دارد که برخی از کاربردهای مهم به این شرح می‌باشد:۱- به عنوان حلال ۲- به عنوان ماده اولیه برای شرکت در واکنشهای شیمیایی تهیه محصول ۳- به عنوان ماده واسطه برای خارج کردن مواد ناخواسته ۴- به عنوان بستر یا محیط واکنش
وجود ناخالصیها در آب باعث ایجاد رسوب در دستگاههای حرارتی و دیگ بخار می‌شود که این عمل باعث کاهش عمر مفید دستگاه می‌گردد. بخاری که از آبهای ناخالص تولید می‌شود دارای کیفیت بسیار پایینی می‌باشد به عنوان مثال سیلیس همراه بخار خارج شده و در اثر سرد شدن روی پره‌های توربین رسوب می‌کند. خوردگی بویلرها و تأسیسات حرارتی و لوله‌ها ، اتلاف مواد شیمیایی و باقی گذاشتن لکه روی محصولات غذایی و نساجی از عوارض دیگر آبهای ناخالص می‌باشد.
بهترین آب برای استفاده در صنعت آب بدون یون است اما هزینه تولید آب بدون یون بسیار بالاست. بنابراین در اکثر آزمایشگاهها و واحدهای صنعتی از آب مقطر استفاده می‌کنند همچنین در مناطق کویری و خشک که منابع آب آشامیدنی محدود می‌باشد. از روش تقطیر آب دریا برای تولید آب آشامیدنی استفاده می‌شود
آب سخت
هيچکدام از ما در پاکي تميزي آب باران شک نداريم، آبي که تمام مواد آن محلول و معلق آن طی تشکيل ابر جدا شده حين نزول بصورت باران مقداری از CO2 هوا را در خود حل ميکند و بصورت يک اسيد ضعيف که pH آن از 7 کمتر است در ميآيد.اين آب هنگام عبور از سنگهاي زيرزمينی يونهايي مانند Ca2+، Mg2+ و Fe2+ را در خود حل میکند که باعث آلوده شدن طبيعی آب ميشود
وجود املاح گفته شده در آب باعث ميشود صابون معمولي در آن کف نکند، از اينرو اين آب ها را آب سخت نامگذاری کردند
آب سخت آبی است که حاوی نمك‌هاي معدني از قبيل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی و کلسیم ومنیزیم و ... استعناصر ایجاد کننده سختی آب صابون عمدتا توسط کلسیم و منیزیم قابل ترسیب است، ولی به غیر از آنها فلزات دیگری نظیر آلومینیوم ، آهن ، منگنز ، استرانسیم و روی نیز در ایجاد سختی آب شرکت می‌کنند، ولی از این نظر که دو عنصر اولی در مقادیر زیاد در آبهای طبیعی وجود دارند، لذا سختی آب بطور عمده بر اساس این دو سنجیده می‌شود. ولی با وجود این ، اگر مقادیر فلزات دیگر قابل توجه باشد، باید آنها را نیز محسوب داشت.تغییرات سختی آببر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد سختی آب کم یا زیاد می‌شود. آبهای نواحی آهکی سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولاً سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شود. و بعضی مواقع هم در فصول پر باران و مرطوب مثل غار ها ایجاد شود.
اهمیت سختی آب
مقدار سختی آب ، علاوه بر اینکه در آبهای صنعتی اهمیت وافر دارد، از نظر بهداشت عمومی نیز اهمیت خاصی دارد. کلسیم که یکی از عوامل سختی آب است، در رشد استخوان و حفظ تعادل بدن دخالت داشته، ولی به همان اندازه ، سولفات کلسیم به علت کمی قابلیت هضم ، ناراحتی هایی در دستگاه هاضمه بوجود می‌آورد.
گاهی توصیه می‌شود که جهت تامین بهداشت و سلامت مصرف کنندگان ، آهک به آب آشامیدنی افزوده شود. بعضی دانشمندان معتقدند، بهتر است کلسیم و منیزیم لازم بدن توسط غذا تامین شود و حتی‌الامکان از آبهای سبک برای شرب استفاده شود. باید توجه داشت که بدن نسبت به سنگینی موجود در آب مورد مصرف خود حساسیت دارد، چنانچه این نوشیدنی تغییر یابد، ممکن است در دستگاه گوارش ایجاد اخلال نماید و این موضوع را به اصطلاح آب به آب شدن می‌گویند.
فواید آب سخت
آب سخت برای انسان مضر نیست بلکه مفید است و معمولاً

زمایش شیمی

نام آزمایش: منگانومتری 

هدف آزمایش: به دست آوردن نرمالیته و غلضت محلول مجهول اگزالیک اسید

تئوری

گونه ای دیگر از سنجش های حجمی منگانومتری است. عنوان منگانومتری برای کلیه واکنش های اکسایش-کاهش سولفات آهن (II) و اسید اگزالیک و .... سنجیده می‌شوند. تغییر درجه ی اکسایش با از بین رفتن آنیون پرمنگنات (-^MnO4) و پیدایش کامیون منگانو +Mn^7 همراه است‌. (۵ الکترون در این تغییر درجه اکسایش جا به جا می شود).

می توان از روش منگانومتری برای تعیین غلضت یون آهن (II) و اسید اگزالیک استفاده کرد.

در حقیقت منگانومتری به معنی غلضت پرمنگنات در محیط می باشد. و از پرمنگنات پتاسیم به عنوان نیترات استفاده میشود. که بنفش رنگ می باشد.

در آزمایش منگانومتری، پس از انحلال پتاسیم پرمنگنات در آب و قبل از شروع تیتراسیون محلول پرمنگنات را به مدت نیم ساعت می جوشانند تا هر گونه ی احیا شدنی که در محیط وجود دارد تخریب شود و بعدا در نتیجه ی آزمایش خطا به وجود نیاید. 

سپس شروع به تیتراسیون می کنند که در این مرحله به گرما نیازی نیست چون واکنش به قدر کافی سریع است.

  5e^+ ➕ Mn^7+ ➡️ Mn^2+

MnO4^- ➕ 5e^- ➕ 8H^+ ➡️ Mn^2+ ➕ 4H2O 

 به طوری که مشاهده میشود کاهش یون پرمنگنات در محیط اسیدی صورت می گیرد.

برای تامین یون های +^H معمولا از اسید سولفوریک رقیق استفاده میشود. نکته ای که در منگانومتری باید به آن توجه داشت این است که در این آزمایش از شناساگر استفاده نمی شود. لحظه پایان واکنش با باقی ماندن رنگ بنفش کمرنگ یون پرمنگنات تعیین خواهد شد. با باقی ماندن رنگ پرمنگنات در می‌یابیم که همه ماده کاهنده، سولفات آهن (II) با اسید اگزالیک خنثی شده است. 

ماده مجهول ما پتاسیم پرمنگنات و محلول استاندارد ما اسید اگزالیک یا سولفات آهن  (II) است که ما در این آزمایش اسید اگزالیک را انتخاب می کنیم.

نکات ایمنی:

نکته1: آزمایشگاه محل محتوی مایعات قابل اشتعال، ظروف شیشه ای شکننده و مواد شیمیایی خورنده و سمی است پس در آنجا با احتیاط و دقت کار ها را انجام دهید.

نکته2: هیچ وقت ماده شیمیایی را نچشیده.

نکته3: از تماس مواد شیمیایی با پوست جلوگیری کنید.

نکته4: از کفش های رو باز استفاده نکنید.

نکته5: وسایل شیشه ای را قبل از انجام آزمایش بشویید، خشک کنید و با آب مقطر کر دهید. 

نکته6: بورت را یکبار با آب مقطر بشویید و کر دهید و یک بار هم با ماده ای (محلول استاندارد) که میخواهید داخل آن بریزید، بشویید و کر دهید. 

نکته7: در ابتدای آزمایش از بسته بودن شیر بورت مطمئن شوید. 

نکته8: نحوه کار با بورت را مطالعه کنید.

نکته9: سعی کنید MSDS موادی که در این آزمایش می خواهید از آنها استفاده کنید را، بخوانید.

مواد لازم: محلول استاندارد پتاسیم پرمنگنات0.1M، محلول مجهول اسید اگزالیک، محلول اسید سولفوریک 1M، آب مقطر

وسایل لازم: بالن ژوژه 100ml، پیپت 30 یا 25 میلی لیتر، بورت 50ml، ارلن 250ml، استوانه مدرج 100ml، مکنده، هیتر، قطره چکان

 روش کار:

۱- ابتدا بورت را با آب مقطر بشویید و سپس آن را با محلول پتاسیم پرمنگنات KMnO4 شست و شو دهید. 

۲- بورت را با محلول پتاسیم پرمنگنات تا صفر پر می کنیم و آن را به گیره ی بورت وصل می کنیم.

۳-توسط مکنده و پیپت 10ml محلول اگزالیک اسید با نرمالیه مجهول و 6ml محلول اسید سولفوریک به یک ارلن اضافه میکنیم.

۴- ارلن را روی یک هیتر قرار می دهیم (60 تا 70 درجه سانتی گراد) به طوری که به جوش نیاید.

۵- حال ارلن را زیر بورت پر شده از محلول پرمنگنات پتاسیم می بریم و آن را تیتر می کنیم.

۶- مشاهده میشود که پس از اضافه کردن چند میلی لیتر از محلول پتاسیم پرمنگنات رنگ محلول داخل ارلن تغییر میکند در حقیقت تا وقتی ادامه دهید که اسید اگزالیک تمام شود.

۷- حجم پرمنگنات مصرف شده را یادداشت کنید.

میتوانید تیتراسیون را چند بار با همین روش تکرار کنید و حجم پرمنگمات مصرف شده در ار تیتراسیون را یادداشت کنید و میانگین آن ها را حساب کنید.

خطا های آزمایش:

۱- ممکن است در برداشتن حجم مشخص از محلول ها (سولفوریک اسید، اگزالیک اسید) دچار خطا شویم. (حجم بیشتر یا کمتر از حجم مشخص برداریم). 

۲- درباره ی حجم مصرف شده ی پرمنگنات دچار اشتباه می شویم. ممکن است شیر بورت دارای نشتی باشد و محلول بیشتری از کناره های شیر بورت بیرون بریزد.

نتایج و محاسبات

N_1V_1 = N_2V_2

نرمالیته پرمنگنات پتاسیم N_1= 0.1

حجم مصرفی پرمنگنات V_1=2.5

نرمالیته اگزالیک اسید ?=N_2

V_2=10ml حجم اگزالیک اسید 

0.1×2.5=N_2×10 ➡️ N_2=0.025

ماده ای که در این آزمایش اکسید میشود و الکترون از دست میدهد پرمنگنات است و ماده ای که احیا می شود و الکترون بدست می آورد اگزالیک اسید است.

همچنین به دلیل شناساگر عمومی پرمنگنات احتیاج به شناساگر نداریم.

آزمایش شیمی تیتراسیون اسید بوریک با سود

تیتراسیون اسید بوریک با سود  
       
نام نویسنده:سینا قلی زاده آتانی
نام استاد :سهیلا صداقتی  
 
 
 
هدف ازمایش : تیتراسیون اسید ضعیف اسید بوریک با باز قوی NaoH 
وسایل مورد نیاز: 
بورت - بشر- پیست – پیپت – پوآر – گیره نگه دارنده – ارلن – بالن ژوژه - قیف 
مواد مورد نیاز: 
گلیسیرین – آب – فنول –NaoH  - اسید بوریک 
مقدمه : 
از روش های تیتراسیون تجزیه کلاسیک می توان به وزن سنجی و حجم سنجی اشاره کرد که آنالیز های حجم سنجی نسبت به آنالیزهای وزن سنجی با در نظر گرفتن سرعت دارای محاسن زیادی هستند، اندازه گیری ها بطریق حجم سنجی سریع هستند چون بجای وزن کردن محصول واکنش، حجم محصول واکنشگر مورد نیاز در واکنش اندازه گیری می شود که غلظت آن دقیقا معلوم بوده و محلول استاندارد نامیده می شود. اساس کار در آنالیزهای حجم سنجی این است که محلول استاندارد در بورت ریخته شده و سپس به مقدار معلوم به محلول مورد آنالیز اضافه می شود تا جاییکه به روش مناسبی مشخص شود که مقدار واکنشگر افزوده شده معادل با مقدار ماده مورد اندازه گیری است که به این عمل تیتراسیون می گویند. 
تیوری : 
تیتراسیون اسید-باز:  به معنی تعیین میزان غلظت یک اسید یا باز از راه خنثی سازی آن با کمک یک باز یا اسید دیگر با غلظت معلوم است. این روش به بررسی کمّی غلظت یک محلول اسید یا باز ناشناخته کمک می‌کند. در این روش باید از واکنش خنثی سازی میان اسیدها و بازها و دانش آنکه چگونه این مواد با ترکیب معلوم، با هم واکنش می‌دهند بهره برد. 
همچنین تیتراسیون اسید-باز در پیدا کردن درصد خلوص مواد شیمیایی کاربرد دارند 
بوریک اسید یا بوراسیک اسید یا اورتوبوریک اسید، یک اسید ملایم است که بیشتر به منظور ضدعفونی کردن و گندزدایی و همچنین برای کنترل سرعت شکافت هسته‌ای در کارخانه‌های انرژی هسته‌ای استفاده می‌شود. بوریک اسید همچنین به عنوان پیش ماده برای برخی مواد دیگر نیز محسوب می‌شود. 
بوریک اسید به دو صورت بلورهای بی‌رنگ یا پودر سفید حلال در آب وجود دارد. فرمول شیمیایی آن B(OH)3می‌باشد. 
تهیه بوریک اسید 
بوریک اسید را می‌توان از واکنش بوراکس با یک اسید معدنی مانند هیدروکلریک اسید تهیه کرد. 
Na2B4O7·10H2O + 2 HCl → 4 B(OH)3 [or H3BO3] + 2 NaCl + 5 H2O 
بوریک اسید به تنهایی با سود واکنش نمی دهد، وقتی گلیسرول افزوده می شود، با بوریک اسید تشکیل کمپلکسی می دهد. بوریک اسید با پلی اولها مانند گلیسرول و α - هیدروکسی کربوکسیلیک اسیدها کمپلکس هایی به نسبت 1:1 تشکیل داده سبب شده قدرت اسیدی اسید بوریک افزایش یافته واندازه گیری مستقیم آن با سود امکان پذیر می شود و باعث بوجود امدن کمپلکس اسیدی یک ظرفیتی میشود 
روش آزمایش: 
20cc گلیسیرین را در ارلن ریخته و به آن 10cc اب و 2 قطره فنول اضافه میکنیم و خوب تکان می دهیم. حال با NaoH 0.1M  تیتر میکنیم تا رنگ محلول صورتی کمرنگ شود. اگر بیش از حد پرنگ شد با افزایش چند قطره اسیدکلریک رقیق به صورتی کمرنگ برمیگردانیم. 
حال10CC اسید بوریک 0.1M به محلول اضافه میکنیم و تیتراسیون را ادامه میدهیم تا محلول صورتی شود. حجم سود مصرفی برای تیتراسیون اسید بوریک (از زمانی که اسید بوریک اضافه شد) را یادداشت میکنیم و از روی حجم ان غلضت اسید بوریک را بدست می اوریم. 
تمام این مراحل را برای مجهول نیز تکرار میکنیم(3مرتبه)