matematikk.net

Her kommer en liten oppgave til dere kjemientusiaster (ikke i det hele tatt vanskelig).

En kjemiker har lagd fire løsninger på labben en sen fredagskveld, men glemmer å sette navn på de ulike flaskene som inneholder løsningene før hun stikker hjem og gjør seg klar til byen. Mandags morgen oppdager hun at hun ikke erindrer hvilken flaske som inneholder hvilken løsning. (Alle løsningene er selvfølgelig fargeløse). Hun lurer på hvordan hun kan identifisere de ulike løsningene uten å lage nye.

De fire flaskene inneholder løsninger av henholdsvis; [tex]NaCl,\:HCl,\:CaCl_2,\:Na_2CO_3[/tex]

Den unge kjemikeren vet at dersom hun blander løsninger av [tex]HCL[/tex] og [tex]Na_2CO_3[/tex] vil hun observere bobler av [tex]CO_2(g)[/tex]. Ved å blande løsninger av [tex]CaCl_2[/tex] og [tex]Na_2CO_3[/tex] vil hun ende opp med en utfelling (s) av farge hvitt kjent som [tex]CaCO_3[/tex] på bunden av beholderen. Å blande andre par-kombinasjoner av de nevnte løsningene produserer bare en annen fargeløs løsning.

Hun klarer likevel å identifisere hver av de fire løsningene. Hvordan gjør hun det?

Spoiler:Vi kaller [tex]HCl[/tex] for [tex]X[/tex] [tex]Na_2CO_3[/tex] for [tex]Y[/tex][tex]CaCl_2[/tex] [tex]Z[/tex] og [tex]NaCl[/tex] for [tex]W[/tex]

Det første den unge kjemikeren gjør er å blande de 4 ulike stoffene til at hun observerer [tex]CO_2[/tex]

Da vet kjemikeren at han jobber med [tex]X[/tex] og [tex]Y[/tex]

Videre blander kjemikeren, Ett av de stoffene overfor med [tex]Y[/tex] og [tex]W[/tex]. De to reaktantene som reagerer, indikerer at vi har [tex]Y[/tex] og [tex]Z[/tex] Til stede.
Siden vi klarte å skille mellom [tex]X[/tex] og [tex]Y[/tex], ser vi med engang hvilket løsnings som inneholder [tex]W[/tex].


(Hvis kjemikeren vil ta noen videre analyser kan han først å fremst ta en flammeprøve av [tex]W[/tex] for å påvise kationet. Han kan også skille bunnfallet fra [tex]Y+Z[/tex], også se igjen hvilket av de ulike løsningene som vil reagere med [tex]CaCO_3[/tex], igjen påvisning av [tex]X[/tex])

Oppfølger:

Du har 3 flasker med organiske løsninger hvor etikettene har løsnet. Du har etikettene og det står at flaskene er 2-propanol, metanol og heksan. Hvordan ville du bestemt hva som er i de 3 flaskene?

Vi tar en flammeprøve på hver av løsningene

Metanol: Kokepunkt: 64,7 °C
2-propanol (Isopropanol): Kokepunkt: 82,6 °C
Heksan: Kokepunkt: 68 °C
Dermed kan vi sette på etikettene der de hører hjemme.

honduars wrote:Vi tar en flammeprøve på hver av løsningene

Metanol: Kokepunkt: 64,7 °C
2-propanol (Isopropanol): Kokepunkt: 82,6 °C
Heksan: Kokepunkt: 68 °C
Dermed kan vi sette på etikettene der de hører hjemme.

unnskyld meg altså jeg suger i kjemi, men nøyaktig hva er det flammeprøven vil påvise her?
Er ikke metanol, og 2-propanol begge alkohol med kun C og OH?
Og Heksan er ikke det bare C? Hvordan kan du påvise noe fra dette med en flammeprøve, og hvilken rolle spiller kokepunktene?

Metanol : [tex]CH_3OH[/tex]
Isopropanol: [tex]C_3H_8O[/tex]
Heksan: [tex]CH_3(CH_2)_4CH_3[/tex]

Ved en flammeprøve vil vi kunne sette navn på de ulike løsningene ettersom et bestemt kokepunkt svarer til en bestemt løsning.

En annen måte å se på dette er at vi kan løse alle i vann, og den minst løselige av dem er hydrokarbonet (upolart) og dermed vet vi at dette er heksan. For å skille de to andre alkoholene fra hverandre kan vi ta en flammeprøve ispropanol - sterk lukt
metanol - karakteristisk alkohol lukt + brenner med nesten en usynlig flamme kontra ispropanol

honduars wrote:Metanol : [tex]CH_3OH[/tex]
Isopropanol: [tex]C_3H_8O[/tex]
Heksan: [tex]CH_3(CH_2)_4CH_3[/tex]

Ved en flammeprøve vil vi kunne sette navn på de ulike løsningene ettersom et bestemt kokepunkt svarer til en bestemt løsning.

En annen måte å se på dette er at vi kan løse alle i vann, og den minst løselige av dem er hydrokarbonet (upolart) og dermed vet vi at dette er heksan. For å skille de to andre alkoholene fra hverandre kan vi ta en flammeprøve ispropanol - sterk lukt
metanol - karakteristisk alkohol lukt + brenner med nesten en usynlig flamme kontra ispropanol

Ah, k. Takker for svar. Tror jeg forvirret flammeprøve med destillasjon.

Ja, det funker også.

Alternativ:

Reagerer du alle tre med kromsyrereagens vil metanol reagerer mye kraftigere enn 2-propanol og også føre til at man får farget lakmuspapiret. 2-propanol vil reagere med kromsyrereagens og gi den karakteristiske aceton lukten fra 2-propanon. Heksan vil ikke reagere med kromsyre i det hele tatt.

Ny oppfølger siden vi er inne på organisk kjemi(Ikke spesielt vanskelig):

Forklar hvordan du ville syntetisert 2-butanon fra 2-klorbutan på labben.

Hint?

Klor og butan reagerer i en substitusjonsreaksjon
[tex]C_4H_10+Cl\rightarrow C_4H_9+HCl[/tex]
[tex]C_4H_9+CL\rightarrow C_4H_9Cl[/tex]

honduars wrote:Hint?

Klor og butan reagerer i en substitusjonsreaksjon
[tex]C_4H_10+Cl\rightarrow C_4H_9+HCl[/tex]
[tex]C_4H_9+CL\rightarrow C_4H_9Cl[/tex]

Husk at du har[tex]CH_3CH(Cl)CH_2CH_3[/tex] og ønsker å lage [tex]CH_3C(O)CH_2CH_3[/tex]
Hint:
[tex]H_2O[/tex] eller [tex]KOH[/tex]

Kjemikern wrote:Spoiler:Vi kaller [tex]HCl[/tex] for [tex]X[/tex] [tex]Na_2CO_3[/tex] for [tex]Y[/tex][tex]CaCl_2[/tex] [tex]Z[/tex] og [tex]NaCl[/tex] for [tex]W[/tex]

Det første den unge kjemikeren gjør er å blande de 4 ulike stoffene til at hun observerer [tex]CO_2[/tex]

Da vet kjemikeren at han jobber med [tex]X[/tex] og [tex]Y[/tex]

Videre blander kjemikeren, Ett av de stoffene overfor med [tex]Y[/tex] og [tex]W[/tex]. De to reaktantene som reagerer, indikerer at vi har [tex]Y[/tex] og [tex]Z[/tex] Til stede.
Siden vi klarte å skille mellom [tex]X[/tex] og [tex]Y[/tex], ser vi med engang hvilket løsnings som inneholder [tex]W[/tex].


(Hvis kjemikeren vil ta noen videre analyser kan han først å fremst ta en flammeprøve av [tex]W[/tex] for å påvise kationet. Han kan også skille bunnfallet fra [tex]Y+Z[/tex], også se igjen hvilket av de ulike løsningene som vil reagere med [tex]CaCO_3[/tex], igjen påvisning av [tex]X[/tex])

En mer eller mindre ekvivalent løsning som deg :
Det eksisterer totalt 6 forskjellige måter å blande to par av løsninger.
Vi observerer at de nevnte produktene i oppgaveteksten [tex]CO_2(g)\:CaCO_3(s)[/tex] inneholder grunnstoffene karbon og oksygen.
Vi ser videre at disse grunnstoffene finner vi bare i [tex]Na_2CO_3[/tex]
Med andre ord, er det den løsningen som vil gi synlige resultater med andre løsninger.
Da blir [tex]Na_2CO_3[/tex] grunnlaget vårt for videre klassifisering. Hun spør seg selv: Hva reagerer med [tex]Na_2CO_3[/tex] og gir henholdsvis [tex]CaCO_3[/tex] og [tex]CO_2[/tex] som produkter. Ut i fra dette ser hun at: [tex]Na_2CO_3+CaCl_2\rightarrow CaCO_3+2NaCl[/tex]
[tex]Na_2CO_3+2HCl\rightarrow CO_2+H_2O+2NaCl[/tex]. Med dette finner vi de 2 andre løsningene.

honduars wrote:Metanol : [tex]CH_3OH[/tex]
Isopropanol: [tex]C_3H_8O[/tex]
Heksan: [tex]CH_3(CH_2)_4CH_3[/tex]

Ved en flammeprøve vil vi kunne sette navn på de ulike løsningene ettersom et bestemt kokepunkt svarer til en bestemt løsning.

En annen måte å se på dette er at vi kan løse alle i vann, og den minst løselige av dem er hydrokarbonet (upolart) og dermed vet vi at dette er heksan. For å skille de to andre alkoholene fra hverandre kan vi ta en flammeprøve ispropanol - sterk lukt
metanol - karakteristisk alkohol lukt + brenner med nesten en usynlig flamme kontra ispropanol

Hva mener du med flammeprøve her?
Fra SNL:
Flammetest, enkel metode for å påvise forekomst av enkelte grunnstoffer basert på at de gir en karakteristisk farge når de bringes inn i en ikke-lysende flamme. Årsaken er at en del av atomene som dannes i flammen blir eksitert, dvs. at elektronene i atomets ytterste skall blir overført til en mer energirik tilstand, og at et elektron sender ut stråling i den synlige delen av det elektromagnetiske spektrum når det går tilbake til sin grunntilstand. Reaksjonen utføres gjerne ved man fukter prøven med saltsyre for å være sikker på å få dannet flyktig klorid, og deretter fører den inn i flammen ved hjelp av en ren og utglødet platinatråd eller magnesiastav.

Hvorfor blander du flammetest med kokepunkt?

Kjemikern wrote:

honduars wrote:Hint?

Klor og butan reagerer i en substitusjonsreaksjon
[tex]C_4H_10+Cl\rightarrow C_4H_9+HCl[/tex]
[tex]C_4H_9+CL\rightarrow C_4H_9Cl[/tex]

Husk at du har[tex]CH_3CH(Cl)CH_2CH_3[/tex] og ønsker å lage [tex]CH_3C(O)CH_2CH_3[/tex]
Hint:
[tex]H_2O[/tex] eller [tex]KOH[/tex]

[tex]H_2O[/tex] ? formelen inneholder ikke Kalium. men hvorfor akkurat disse to stoffene?

honduars wrote:

Kjemikern wrote:

honduars wrote:Hint?

Klor og butan reagerer i en substitusjonsreaksjon
[tex]C_4H_10+Cl\rightarrow C_4H_9+HCl[/tex]
[tex]C_4H_9+CL\rightarrow C_4H_9Cl[/tex]

Husk at du har[tex]CH_3CH(Cl)CH_2CH_3[/tex] og ønsker å lage [tex]CH_3C(O)CH_2CH_3[/tex]
Hint:
[tex]H_2O[/tex] eller [tex]KOH[/tex]

[tex]H_2O[/tex] ? formelen inneholder ikke Kalium. men hvorfor akkurat disse to stoffene?

Ny hint: Du må først substituere.

Ny hint: Du må først substituere.

takk, skal prøve