How do you prepare a 25% v/v ethylenediamine solution in the laboratory?

Measure 50 mL of ethylenediamine using a graduated cylinder and transfer it to a 200-mL volumetric flask. Add deionized water until the solution reaches the calibration line on the flask. Add a magnetic stir bar and mix on a stir plate for one to two minutes until homogeneous. This produces 200 mL of the target solution.

What safety precautions are required when working with ethylenediamine?

Ethylenediamine is toxic, caustic, flammable, and corrosive, so all work must occur in a fume hood. Wear a lab coat, chemical splash goggles, and gloves as personal protective equipment. Store the prepared solution in a flammables cabinet until needed to prevent exposure and fire hazards.

What glassware and equipment should be set up at each student workstation?

Each pair of students needs two 10-mL graduated cylinders, beakers of various sizes (100, 400, 600, and 800 mL), a 500-mL filter flask, a Büchner funnel, a glass stirring rod, filter paper, and a rubber policeman. Additional supplies include lab tape, silicone tubing, disposable pipettes, and squeeze bottles of deionized water and acetone.

How should the ethylenediamine solution be stored after preparation?

Transfer the cooled solution to a labeled brown glass dispensing bottle with a 20 mL capacity pump. Store the bottle in a flammables cabinet until use. Proper storage prevents degradation, minimizes exposure hazards, and maintains solution integrity for laboratory experiments.

What waste disposal setup is needed before starting the experiment?

Label separate waste containers for organic, aqueous, and solid nickel waste according to your institution's disposal procedures. Place labeled containers in an approved waste collection area. This organization ensures proper segregation and safe handling of different waste types generated during the experiment.

Why is a volumetric flask used instead of a regular beaker for solution preparation?

A volumetric flask provides precise volume measurement with its calibrated mark, ensuring accurate concentration of the final solution. The narrow neck and flat bottom allow exact filling to the target volume, which is critical for preparing solutions with specific v/v percentages required in stoichiometric calculations.

Stœchiométrie, rendement du produit et réactifs limitants

Notions Préparation de l'instructeur Protocole étudiant

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Dans les réactions chimiques, les atomes – qui sont les éléments constitutifs des réactifs – sont réarrangés pour former de nouvelles entités appelées produits. La loi de la conservation des masses stipule que la matière ne peut être ni créée ni détruite. Ainsi, pour une réaction chimique dans un système isolé, la masse reste constante.

Le nombre d’atomes du côté réactif est égal à celui du côté du produit, et nous voyons que l’équation est équilibrée. Cette relation entre les quantités de réactif et de produit est connue sous le nom de stœchiométrie.

Maintenant, entraînons-nous à équilibrer une équation chimique. Voici les coefficients pour le dioxyde de carbone et le dioxyde d’azote pour vous aider à démarrer. Tout d'abord, comptons le nombre d'atomes de chaque côté. Faites attention à la fois au coefficient, qui indique le nombre de molécules dans l’équation, et à l’indice, qui nous indique combien d’atomes il y a dans une molécule.

Ensuite, multipliez les valeurs du coefficient et de l’indice pour chaque atome. Répétez l’opération pour tous les éléments. Si un élément se trouve dans plusieurs molécules, il suffit d’ajouter le nombre d’atomes dans chaque molécule. Une fois que cela est terminé pour tous les éléments, vérifiez si la réaction est équilibrée.

Dans son état actuel, l’équation n’est pas équilibrée. Nous voyons qu’il y a un azote du côté des réactifs, mais quatre du côté du produit. Pour équilibrer l’azote, nous avons besoin de quatre molécules réactives, nous multiplions donc tous ses éléments par quatre. Cela équilibre également le carbone. Il y a deux atomes d’hydrogène du côté du produit. Ainsi, nous fabriquerons 14 produits H2O. Cela fait 38 atomes d’oxygène du côté du produit, ce qui nécessite 19 molécules d’oxygène du côté réactif. Enfin, l’équation est équilibrée.

La relation entre les coefficients représente la relation entre les quantités molaires. Dans cette équation, une molécule de méthane réagit avec deux molécules d’oxygène pour former une molécule de dioxyde de carbone et deux molécules d’eau. La réaction s’arrête lorsqu’un réactif est complètement consommé, ce qui limite la quantité de produit pouvant être produite. Ce réactif est appelé réactif limitant.

La quantité maximale possible de produit, appelée rendement théorique, dépend de la quantité de réactif limitant. Cependant, le rendement réel du produit peut différer en fonction des réactions secondaires, des pertes dues aux étapes de purification ou de l’erreur humaine. Le pourcentage de rendement nous indique quel pourcentage du rendement théorique a été obtenu et est déterminé à l’aide de cette équation.

Dans ce laboratoire, vous ferez réagir le chlorure de nickel hexahydraté avec l’éthylènediamine pour synthétiser un complexe de coordination de nickel. Ensuite, vous allez mesurer la quantité produite, déterminer le réactif limitant de la réaction et calculer le pourcentage de rendement du produit.

At the end of this lab, students should know...

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Comment la stœchiométrie relie-t-elle la loi de conservation de la masse aux équations chimiques ?

La quantité et la composition atomique des produits doivent être égales à la quantité et à la composition atomique des réactifs. En effet, selon la loi de conservation de la masse, la matière n’est ni créée ni détruite. Le terme stœchiométrie fait référence au rapport entre les espèces participant à une réaction chimique.