Laboration: Termisk sönderdelning av natriumvätekarbonat

,

 Laboration: Termisk sönderdelning av natriumvätekarbonat

 

Teori:

Natriumvätekarbonat (NaHCO3(s)) som också kallas natriumbikarbonat eller bikarbonat är ett fast salt som består av flera olika ämnen. I ren form är det ett vitt pulver med låg löslighet i vatten. Saltet är ofarligt och används i matlagning. Natriumvätekarbonat sönderdelas vid uppvärmning och vid kontakt med syror under avgivande av koldioxid och vatten. Detta används praktiskt i bland annat pulversläckare, en typ av brandsläckare som innehåller pulver som släckmedel enligt Wikipedia.

När ett ämne sönderdelas så kan det bildas ett nytt ämne eller så delas grundämnena var för sig, som NaCl till exempel om den sönderdelas så blir det Na+ för sig och Cl- för sig. Om man vet något om ämnets kemi som sönderdelas så kan man veta vilken reaktion som kommer att ske efter sönderdelningen, men om man inte vet något om dess kemi så måste man genom beräkningar räkna ut vilken reaktion som kommer att ske.

En del av kemiska reaktionen kräver tillförsel av energi för att bindningen mellan atomer eller joner ska brytas ner och sedan uppstår ny bindning, det kallas endoterm reaktion. Vid endoterm reaktion upptas värme. För att bindning mellan saltet ska brytas ner eller att skilja åt jonerna som har attraherar med varandra krävs det tillförsel energi eller så kallad aktiveringsenergi, källa boken syntes kemi 1 av Anders Henriksson (kap 8)

Dessa formler använde jag under laborationens gång:

n = m/M

m = M*n

M = m/n

Där ”n” är substansmängd (n är en grundstorhet, som anger ett antal av mer eller mindre reella partiklar eller kroppar), ”m” är massa och M är Molmassa (ett ämnes molmassa är vikten av ett mol av ämne). 

Möjliga reaktionsformler vid upphettning kunde vara följande:

1. NaHCO3(s) ---/---> Na(s) + H2O(g) + O(g) + CO2(g)

                2NaHCO3(s) ------> 2Na(s) + H2O(g) + O(g) + 2CO2(g)

1. NaHCO3(s) ---/---> Na2O(s) + H2O(g) + CO2(g)
   2NaHCO3(s) ------> Na2O(s) + H2O(g) + CO2(g)
2. NaHCO3(s) ---/---> Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)
   2NaHCO3(s) ------> Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)
3. NaHCO3(s) ---/---> Na2O(s) + H + O(g) + CO(g)
   2NaHCO3(s) ------> Na2O(s) + 2H(g) + 3O(g) + 2CO(g)
4. NaHCO3(s) --------> NaHO(s) + CO2(g)
5. NaHCO3(s) ---/---> Na(s) + C(s) + O(g) + H(g)
   NaHCO3(s) ------> Na(s) + C(S) + 3O(g) + H(g)

 

 

 

Syfte:

Syftet med denna laboration är att ta reda på vad händer vid upphettning av natriumvätekarbonat (NaHCO3).

Frågeställning:

Vad blir det när saltet Natriumvätekarbonat (NaHCO3) upphettas?

Material

• Bägare (250 ml)
• Våg
• Spisplatta
• Grytlapp eller dylikt
• Sked

Kemikalier

20g natriumvätekarbonat (NaHCO3)

Riskbedömning

Kemikalier	Signalord	Risker med kemikalier	Hur kav man försvara?
Natriumvätekarbonat(s)	Ofarligt	-----	------
Natriumoxid (s)	Ofarligt	Produkten utvecklar koldioxid vid kontakt med syror	Vid ögon kontakt håll ögonlocken brett isär och rulla med ögonen. Skölj med rikliga mängder tempererat 20°C - 30°C vatten i minst 10 min.
Natriumkarbonat(s)	Varning	Orsakar allvarlig ögonirritation.	Vid kontakt med ögonen: Skölj försiktigt med vatten i flera minuter. Ta ur eventuella kontaktlinser om det går lätt. Fortsätt att skölja.
Natriumhydroxid(s)	Frätande	Vid kontakt med metaller bildas vätgas. Vätgas kan bilda explosiv blandning med luft. Risk för bestående synskada och blindhet även vid stänk av utspädda lösningar.	Ge aldrig något att äta eller dricka till en medvetslös person. Placera medvetslös person i stabilt sidoläge. Kontakta läkare omedelbart. Vid ögon kontakt Skölj med vatten 15-30 minuter. Håll ögonen vidöppna. Avlägsna eventuella kontaktlinser. Åk snarast till sjukhus/ögonläkare. Viktigt! Skölj även under transporten till sjukhus (ögonläkare).

 

Bägaren blir värmd när saltet upphettas, så är det jätte viktigt att vara försiktigt och använda grytlapp eller dylikt vid undersökningen.

Metod

• Väg först själva bägaren och skriv upp det.
• Ställ förvägda bägaren på vågen och häll 10g av saltet NaHCO3 i bägaren, dvs. bägaren plus 10g av saltet.
• Ställ bägaren med saltet innehållet på brännande spisplattan.
• Efter 5 minuter väg bägaren med saltet.
• Efter 2-3 ytterligare minuter väg igen saltet och då kan du se en minskning av massan av saltet.
• Genomförande arbete slutades när vågen visade sig samma värde av massan i flera gånger. 
• Sedan kan du beräkna massan av det kvarstår saltet.

Resultat:

Bägarens vikt = 110g

Bägaren plus salt = 120g

Saltets massa = 10g

 

Första vägning efter upphettning= 8g (saltet som kvar efter 5 minuter).

Andra vägning= 6,0g

Tredje vägning= 6,0g

Massa som hade blivit gas= 4,0g

Massan av saltet som fanns kvar= 6,0g

 

Vi har massan av saltet NaHCO3 = 10 och vi kan hitta molmassa av varje ämne genom att läsa på Periodiska Systemet. Så kan vi beräkna massan av saltet som vi förväntar oss.

 

Natriumvätekarbonat 2NaHCO3

m= 10g

M= 23+1+12+(16x3)=84g/mol

n= m/M = 10/84= 0,12mol

 

1. 2NaHCO3(s) ------> 2Na(s) + H2O(g) + O(g) + 2CO2(g)
   Mollföhållande = 1:1 n(NaHCO3(s)) = n(Na(s)) = 0,12mol
   m(Na+) = 23g/mol*0,12mol = 2,76g ungefär 3g
    
2. 2NaHCO3(s) ------> Na2O(s) + H2O(g) + 2CO2(g)
   Mollförhållande = 2:1 n(Na2O)*n(2NaHCO3) = 0,5*0,12 = 0,06mol
   M(Na2O) = (23*2) + 16 = 62g/mol
   m(Na2O) = 0,06mol*62g/mol = 3,72g ungefär 4g
    
3. 2NaHCO3(s) ------> Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)
   Mollförhållande = 2:1 n(Na2CO3) = 0,5*0,12 = 0,06mol
   M(na2CO3) = (23*2)+12+(16*3) = 106g/mol
   m(Na2CO3) = 106g/mol*0,06mol = 6,36 ungefär 6g
    
4. 2NaHCO3(s) ------> Na2O(s) + 2H(g) + 3O(g) + 2CO(g)
   Mollförhållande = 2:1 alltså 0,06mol
   M(Na2O) = (23*2)+16 = 62g/mol
   m(Na2O) 0,06mol*62g/mol = 3,72 ungefär 4g
    
5. NaHCO3(s) ------> NaOH(s) + CO2(g)
   Mollförhållande = 1:1 alltså = 0,12
   M(NaHO) = 23+16+1,01 = 40,01g/mol
   m(NaOH) = 0,12mol*40,01g/mol = 4,8g ungefär 5g
    
6. NaHCO3(s) -----> Na(s) + C(g) +3O(g) + H(g)
   Mollförhållande = 1:1 alltså 0,12mol
   M(Na) = 23g/mol
   m(Na) = 23g/mol*0,12mol = 2,76g ungefär 3g
    
    

Här kan vi tydligt se att Na2CO3 är vad som bildas när man upphettar 2NaHCO3. Den korrekta reaktionen som bildas efter upphettning är C) alltså 2NaHCO3(s) -------> Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g).

Diskussion

Resultatet kom överens med den teorin som jag har. Det vill jag säga att vid uppvärmning sönderdelas det: 2NaHCO3(s) ----> Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g). Vid reaktionen bildas gasformig koldioxid och vatten som kan används både i bakpulver och pulversläckare.

Reaktionen är endoterm det vill säga att det kräver tillförsel av energi. Det är värmen som underlätter att saltets jon bindningen ska sönder delas.

Vissa ämnen av saltet gick snabbt ut i luften och andra stannade kvar och bildades ett nytt salt tillsammans eftersom jonbindningen mellan saltet natriumvätekarbonat består av flera olika ämnen som har olika kokpunkt och smältpunkt. Saltet natriumkarbonat har mycket högre både kokpunkt och smältpunkt än vatten och därför kvar det i bägaren medan vatten och koldioxid gick i gas form.

Koldioxid och vatten som skapades genom denna upphettning av natriumvätekarbonat vilket jag inte kan se med ögon. Därför kunde jag bara skilja på de sex alternativen på reaktionsformler genom att räkna på dem. Det ämnet som skulle finnas kvar oavsett vilket ämne som skulle bildas av dessa sex alternativ visar samma färg vid upphettning som natriumvätekarbonatet visade mig från början, vitt pulver. De andra ämnena som blir till gasform kan man inte se heller. Därför kom jag fram till min slutsats genom att räkna.

Natrium är positiv laddad och karbonat är negativ laddad och det är därför de har attrahera med varandra.

Källförteckning

Boken kemi 1 av Anders Henrikson (2011)

Jag använder boken under labben gång, den är den bok som jag använder under kursen gång också.

 

Wikipedia,

https://sv.wikipedia.org/wiki/Natriumv%C3%A4tekarbonat

Jag hittade mer information om saltet Natriumvätekarbonat på Wikipedia

 

Uppslagsverket,

http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%c3%a5ng/natrium/f%c3%b6reningar

Jag hittade ytterligare information och fakta av saltet på Uppslagsverket/ Nationalencyklopedin, föreningar.

 

Google,

google.se

Jag använde google för att hitta säkerhetsblad av saltet NaHCO3, Na2O, NaHO och Na2CO.

 

 

 

 

Keven Debesay

Utbildning ger kunskap

                                                                                                                                   2016-04-17

Keven

Reportage

Utbildning ger kunskap

Katrineholm har många olika skolor och var och en har sitt eget mål. Eductus är en av skolorna som finns i Katrineholm.

Eductus börjar in 1991 och är idag ett av Sveriges kända företag inom Vuxenutbildning. Eductus finns på 70 plats runt om Sverige. Hos Eductus läser man in gymnasiebetyg som saknas, får en coach som karriärpeppar sig, lär sig ett yrke, till exempel butikssäljare eller undersköterska eller Svenska språket. Man får hjälp att hitta ett jobb, eller personal till sitt företag eller lär sig hur man starta eget, enligt www.eductus.se.

De som väljer, köper och finaniserar Eductus tjänster är för det oftast Arbetsförmedlingen, kommuner, anställning fonder och trygghetsråd. De som använder Eductus tjänster är bland annat personer som är inskrivna hos Arbetsförmedlingen, läser Komvux, nyss kommit till Sverige eller jobbar på en arbetsplats som varslar, källan www.eductus.se.

Eductus Katrineholm ligger på norra sidan av stad vid Starrvägen 4. Den har över ett hundra elever på olika avdelningen. Eductus Katrineholm har bland annat fem kurser/utbildning och de är Serviceutbildning, Svenska för invandrare (SFI), vård-och omsorgsutbildning, Yrkessvenska del A och Yrkessvenska del B. Nu vill jag skriva ett reportage om vård-och omsorgsutbildning.  

– ”Jag trivs bra här. Jag känner mig att jag är nära till mitt mål” säger Ambesager elev i Yrkessvenska del A på Eductus, för att sedan ska kunna komplettera sin utbildning och försätta som Undersköterska. ”jag väljer den här kursen eftersom tycker jag om att hjälpa människor, och det tar bara två år att komplettera kursen och det finns stor möjlighet att hitta jobb sedan.” försättar han.

Lektionen börjar vardagar kl.08:00 och slutar kl.16:00. I ett klassrum finns ca.20 elever från olika länder. De som föds i Sverige behöver inte läsa yrkessvenska.  

Området är ganska lugnt och det finns många trädd runt om skolan. Det finns inga som stör dig medan du studerar, där är alltid ganska tyst och det är alltid fräsch luft. Klassrummarna är bredda, köket är rent och har fina stolar med stort bord som man kan diskutera medan man äter eller fiker. Och det finns Mikro, vatten kokare, kaffebryggare och kylskåp. Toalettet är också brett och rent.

I skolan det finns inte cafeteria eller restaurang som elever kan köpa mat. Eleverna hämtar mat från sitt hem. Skolan hjälper inte eleverna med transport fast den ligger lång bort från centrum.

- ”Allt är bra här utan brist av läraren” säger Ambesager.

Vad menar du när du säger brist av läraren?

– ”Jo, jag menar att i andra skolor alltid har de vikariat och om en lärare är sjuk eller avsluta jobba vikariat kommer att jobba, men här har de inte vikariat och på grund av den obegriplig situation vi är tvungen att avsluta studera i april och vi hoppas att vi ska försätta i augusti. Vi är besvikna för att vi förlorat tid.” 

I de här fyra månaderna (april-augusti) eleverna ska stanna hemma, de har ingenting att göra. De är besvikna och de är inte säkra att de ska ha lärare på augusti, eftersom när de avslutar skolan säger läraren att de kanske ska ses i augusti. På grund av vad läraren säger tror dem inte att försätta. Ett stort företag som Eductus har oftast årsplanering och de vet när ska de börja och när slutar, men här i Eductus Katrineholm säger inte läraren till eleverna vilket datum i augusti ska dem börja. Det är sorlig att de förlorat tid. Rektorn måste ta ansvar av sina elever och förbered läraren innan kursen börjar för att behålla företagens ära.

Förhoppningar finns att snart ska skolan ha fler lärare och byter läroplanen.