REPORT AMALI 1 KIMIA (SCE 1014)

TAJUK:

Penyediaan larutan piawai yang berbeza kemolaran.

PERNYATAAN MASALAH:

Bagaimanakah larutan piawai yang berbeza kemolaran dapat disediakan?

BAHAN/ RADAS:

5 g serbuk Natrium Hidroksida, 10 g serbuk Natrium Hidroksida, penimbang elektronik, bikar, rod kaca, air suling, corong turas, kelalang Volumetrik, kertas turas, kertas label, 5 cm³ larutan Asid Sulfurik 97%, 10 cm³ larutan Asid Sulfurik 97%, pipet, “pipette filler” dan penitis.

HIPOTESIS:

Jisim dan isipadu mempengaruhi kemolaran sesuatu larutan.

PEMBOLEH UBAH:

      I.        DIMANIPULASIKAN: Jisim serbuk Natrium Hidroksida atau isipadu  

                                   larutan   Asid Sulfurik 97%

    II.        BERGERAK BALAS: Kemolaran larutan piawai yang dihasilkan

   III.        DIMALARKAN: Isipadu akhir larutan piawai

PROSEDUR:

A.   Penyediaan 250 cm³ larutan Natrium Hidroksida, NaOH 0.5 mol dm^-3 dan 1.0 mol dm^-3

1.    Masukkan serbuk Natrium Hidroksida, NaOH ke dalam bikar menggunakan spatula.

2.    Timbang 5g serbuk Natrium Hidroksida, NaOH dengan menggunakan penimbang elektronik.

3.    Larutkan serbuk NaOH menggunakan air suling.

4.    Kacau campuran tersebut menggunakan rod kaca.

5.    Setelah larut, masukkan larutan Natrium Hidroksida, NaOH ke dalam 250 cm³ kelalang Volumetrik menggunakan corong turas untuk mengelakkan cecair tumpah.

6.    Bilas bikar dan corong turas dengan air suling.

1.    Tuangkan air bilasan ke dalam kelalang Volumetrik yang berisi larutan piawai.

2.    Tambah air suling secara perlahan-lahan dengan menggunakan botol air suling sehingga meniskus larutan menghampiri senggatan 250 cm³.

3.    Guna penitis untuk memasukkan air suling secara sedikit demi sedikit sehingga meniskus larutan mencapai senggatan 250 cm3

4.    Tutup kelalang Volumetrik dengan penutup sehingga ketat.

5.    Goncang dan telangkupkan kelalang Volumetrik beberapa kali supaya larutan bercampur dengan sempurna. 

1.    Label larutan yang dihasilkan menggunakan kertas label.

2.    Langkah 1 hingga 12 diulang menggunakan 10 g serbuk Natrium Hidroksida bagi menggantikan 5 g serbuk Natrium Hidroksida.

A.   Penyediaan 250 cm³ larutan Asid Sulfurik 0.5 mol dm^-3 dan 1.0 mol dm^-3 daripada larutan stok Asid Sulfurik 97%

1.    Cuci peralatan seperti pipet, kelalang volumetrik, rod kaca, corong turas dan bikar menggunakan air suling.

2.    Masukkan larutan  Asid Sulfurik 97%, H₂SO₄ yang berada di kebuk Wasap ke dalam bikar.

3.    Sukat 5 cm³ larutan Asid Sulfurik 97%, H₂SO₄ dari bikar menggunakan pipet. 

1.    Guna kelalang Volumetrik yang mempunyai isipadu 250 cm³.

2.    Masukkan 5 cm³  larutan Asid Sulfurik 97%, H₂SO₄  ke dalam kelalang Volumetrik.

3.    Tambah air suling sehingga menghampiri senggatan pada kelalang Volumetrik.

4.    Apabila menghampiri senggatan, guna penitis untuk memasukkan air suling bagi mencapai senggatan 250 cm³ pada kelalang Volumetrik.

5.    Goncang dan terlangkupkan kelalang Volumetrik beberapa kali supaya larutan bercampur dengan sempurna.

6.    Kira kemolaran larutan tersebut menggunakan formula

               M₁ (mol dm^-3) V₁ (dm³)= M₂ (mol dm^-3) V₂ (dm³)

7.    Label larutan yang dihasilkan menggunakan kertas label.

8.    Ulang langkah 1 hingga 9 dengan menggunakan 10 cm³ larutan Asid Sulfurik 97%, H₂SO₄  bagi menggantikan 5 cm³ larutan Asid Sulfurik 97%, H₂SO₄.

KEPUTUSAN:

250 cm³ Larutan Natrium Hidroksida 0.5 mol dm^-3, NaOH dapat disediakan dengan melarutkan 5 g serbuk Natrium Hidroksida ke dalam air suling. 250 cm³ larutan Natrium Hidroksida 1.0 mol dm^-3 dapat disediakan dengan melarutkan 10g serbuk Natrium Hidroksida ke dalam air suling. 250 cm3 larutan Asid Sulfurik 6.3 mol dm^-3 dapat disediakan dengan menambahkan air suling ke dalam 5 cm³ larutan  Asid Sulfurik 97%. 250 cm³ larutan Asid Sulfurik 13.7 mol  dm^-3 dapat disediakan dengan menambahkan air suling ke dalam 10 cm³ larutan Asid Sulfurik 97%.

PERBINCANGAN:

1.    Alat radas kesemuanya dicuci serta dibasuh dengan teliti menggunakan air suling bagi memastikan kemolaran larutan tidak berubah.

2.    Spatula digunakan untuk proses pengambilan serbuk Natrium Hidroksida bagi mengelakkan sebarang kecederaan pada kulit terutamanya pada tangan.

3.    Seterusnya, serbuk Natrium Hidroksida harus ditimbang menggunakan penimbang elektronik. Kipas harus ditutup semasa proses ini dijalankan bagi mengelakkan gangguan angin agar bacaan yang tepat dapat diperoleh.

4.    Penimbang elektronik harus menunjukkan nombor sifar sebelum jisim serbuk Natrium Hidroksida diletakkan supaya tiada ralat sifar.

5.    Semasa proses mengacau larutan serbuk Natrium Hidroksida dan air suling, rod kaca haruslah digunakkan supaya larutan menjadi larut dan sekata.

6.    Corong turas haruslah dibilas terlebih dahulu bagi mengelakkan bendasing pada permukaan corong yang mampu menjejaskan keputusan akhir eksperimen.

7.    Penitis haruslah digunakan bagi menambah isipadu air suling setitik demi setitik sehingga mencapai senggatan 250 cm³ di dalam kelalang Volumetrik.

8.    Paras mata semasa melakukan bacaan haruslah berserenjang dengan meniskus larutan bagi mengelakkan ralat paralaks.

9.    Kelalang Volumetrik haruslah ditutup dengan kemas sebelum proses menelegkupkan kelalang Volumetrik agar larutan tidak tumpah.

10. Kelalang Volumetrik ditelengkup dengan sebelah tangan memegang penutup sambil sebelah tangan lagi memegang dasar kelalang bagi mendapatkan larutan yang homogen.

11. Semasa mengalihkan kelalang Volumetrik, dasar kelalang harus dipegang serta leher dipegang menggunakan sebelah lagi tangan supaya kelalang Volumetrik tidak jatuh .

12. "Pipette filler” dimasukkan ke dalam pipet dengan kadar tolakan bersesuaian untuk mengelakkan pipet daripada patah ataupun rosak

13. Pipet digunakan untuk menyukat  5 cm³  dan 10 cm³ larutan Asid Sulfurik 97% bagi mendapatkan bacaan isipadu larutan yang lebih tepat.

14. Larutan asid harus dituang dahulu sebelum air suling dimasukkan agar reaksi kimia yang mampu menghasilkan letupan tidak berlaku.

15. Kebuk wasap digunakan dalam eksperimen ini untuk mengelakkan pembebasan gas yang berbahaya serta mengelakkan kecederaan apabila bahan kimia tertumpah.

16. Kebuk wasap digunakan semasa mengendalikan Asid Sulfurik 97% yang pekat bagi mengelakkan larutan terkena pada orang lain serta terhidu bau asid yang kuat dan menyebakan hakisan kerana asid ini mempunyai kepekatan hidrogen per isipadu yang amat tinggi.

PENGIRAAN:

a.    250 cm³ larutan Natrium Hidroksida 0.5 mol dm^-3

V  = 250 cm3

           M  = 0.5 mol dm-3

                = MV/1000

                = 0.5 mol dm^-3 x 250 cm³/ 1000

                = 0.125 mol

0.125 mol = Jisim (g)/ Jisim Molekul relatif (g mol^-1)

0.125 mol = Jisim (g)/ (23 + 16 + 1) (g mol^-1)

0.125 mol x (40)g mol^-1 = Jisim

                              5.0 g= Jisim

b.    250 cm³ larutan Natrium Hidroksida 1.0 mol dm^-3

           V = 250 cm³

           M = 1.0 mol dm^-3

               = MV/ 1000 

    

                = 1.0 mol dm^-3 x 250 cm³/ 1000

                = 0.250 mol

0.250 mol = Jisim (g)/ Jisim Molekul Relatif( g mol^-1)

0.250 mol = Jisim/ (23 + 16 + 1) g mol^-1

0.250 mol x (40)g mol^-1 = Jisim

                           10.0 g = Jisim

c.    5.0 cm³ larutan Asid Sulfurik 97%

          H₂SO₄ = 97%

          Specific Gravity = 1.84

          1 liter = 1.84 x 1000

                    = 1840

  Kemolaran = 1840 x 97% x 1/98

                      = 18.2 mol dm^-3

            M₁ (mol dm^-3)V₁ (dm³)= M₂ (mol dm^-3) V₂ (dm³)

         18.2 mol dm^-3 (5.0 dm³)= M mol dm^-3 (250 dm³)

                        0.36 mol dm^-3 = M

d.    10.0 cm³ larutan Asid Sulfurik 97%

     M₁(mol dm^-3)V₁(dm³)= M₂ (mol dm^-3)V₂(dm³)

18.2 mol dm^-3(10.0) dm³= M mol dm^-3(250) dm³

                 0.73 mol dm^-3 = M

KESIMPULAN:

Hipotesis diterima. Jisim dan isipadu mempengaruhi kemolaran sesuatu larutan.

SOALAN PERBINCANGAN:

a.    60.0 g magnesium sulfat kontang dilarutkan dalam air untuk menghasilkan 500 cm³ larutan. Hitungkan kemolaran yang telah disediakan.

(Jisim atom relatif : O, 16; Mg, 24: S, 32)

Bilangan mol Mg₂SO₄= Jisim (g)/ Jisim Molekul Relatif (g mol^-1)

Bilangan mol Mg₂SO₄= 60.0 g/ 24+32+16(4) g mol^-1

                                   = 0.5 mol

    Kemolaran Mg₂SO₄= M

                     MV/ 1000= 0.5 mol

              M(500 dm³)/1000= 0.5 mol                                                 

                                                  M= 1.0 mol dm^-3

                          

b.    Hitungkan kepekatan dalam g dm^-3 bagi 0.6 mol dm^-3 larutan ferum(III) klorida.

(Jisim atom relatif : Cl, 35; Fe, 56

Kepekatan FeCl₃ ( g dm^-3)= Kemolaran (mol dm^-3) x Jisim Molekul Relatif   

                                            ( g mol^-1)

               Kepekatan FeCl₃= 0.6 mol dm^-3 x ( 56+35.5(3) ) g mol^-1

                                           = 97.5 g dm^-3

c.    Berapakah jisim hablur asid etanadiok, H₂C₂O₄.2H₂O, yang perlu dilarutkan dalam air untuk menghasilkan 200 cm³ larutan asid etanoik 0.2 mol dm^-3.   

(Jisim atom relatif : H, 1; C, 12; O, 16)

Bilangan mol= MV/1000

                     =0.2 (mol dm^-3)200 cm³/1000

                    = 0.04 mol

Jisim H₂C₂O₄.2H₂O(g)= Bilangan mol (mol) x Jisim Molekul Relatif (g mol^-1)

                                   =0.04 mol x (1(6)+12(2)+16(5) )g mol^-1

                                   = 0.04 mol x 110 g mol^-1

                                   =4.4 g

d.    5.13 g barium hidroksida dilarutkan dalam air untuk menghasilkan satu larutan yang mempunyai kepekatan 0.01 mol dm^-3. Hitungkan isipadu larutan yang telah disediakan.

(Jisim atom relatif : H, 1; O, 16; Ba, 137)

Bilangan mol  BaOH  = Jisim (g)/ Jisim Molekul Relatif (g mol^-1)

                                   = 5.13 g/ (137 + 16 + 1) g mol^-1

                                   = 0.03 mol

                       Isipadu = v

 Bilangan mol   BaOH = MV/ 1000

                    0.03 mol   = 0.01 mol dm^-3V/1000

                    3000 cm³  =  V

e.    Q ialah suatu sebatian organik. 12.0 g Q tulen telah dilarutkan dalam air untuk menjadikan 1 dm³ larutan. Kemolaran larutan yang disediakan ialah 0.2 mol dm^-3. Hitungkan jisim molekul relatif bahan Q.

                     Bilanga mol Q(mol) =Jisim(g)/ Jisim Molekul Relatif(g mol^-1)

                 (0.2 mol dm^-3) (1 dm³ ) =12 g/ Jisim Molekul Relatif

(0.2 mol dm^-3) Jisim Molekul Relatif= 12 g

                        Jisim Molekul relatif = 60 g mol^-1