Лабораторные методы

КонцепцииПодготовка преподавателяПротокол студента
0 просмотров04:14 мин
Print Procedure Steps
Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Смаа Корайм из Университета Джонса Хопкинса, доктор медицины, США

  1. Определение плотности яйца<кнопка class="expand">Expand

    Плотность — это мера того, насколько компактно вещество или объект, и рассчитывается как масса, деленная на объем. Когда плотный объект помещается в жидкость с меньшей плотностью, он тонет; Когда объект менее плотный, чем жидкость, он плавает. Когда плотность одинакова, объект будет находиться во взвешенном состоянии в жидкости. В этом эксперименте мы определим плотность яйца, создав раствор с такой же плотностью. Мы измерим плотность раствора соли с помощью разной объемной посуды и определим, какой из них является наиболее точным.

    • Для начала наденьте соответствующие средства индивидуальной защиты, включая обувь с закрытыми носками, длинные брюки, рубашку с длинными рукавами, лабораторный халат, очки от химических брызг и перчатки.
    • Измерьте массу яйца. Поставьте весовую лодку на весы и заправьте ее. Осторожно положите яйцо в лодку для взвешивания, пока записываете массу в блокнот.
    • Приготовьте раствор соли, который будет использоваться для суспензии вашего яйца. Используйте стакан объемом 600 мл и заполните его на 3/4 деионизированной водой.
    • Аккуратно поместите яйцо в стакан, а затем добавьте в воду примерно одну чайную ложку NaCl. Осторожно перемешайте раствор до полного растворения NaCl. Продолжайте добавлять NaCl до тех пор, пока яйцо не всплывет чуть ниже поверхности.
    • Используйте различную стеклянную посуду для измерения объема раствора соли. Взвесьте мерный цилиндр объемом 50 мл на весах верхней загрузки и запишите массу. Затем отмерьте 20 мл раствора соли и запишите объем в блокнот. заметка: Положите чистый лист бумаги за градуированный цилиндр, чтобы лучше прочитать объем. Всегда смотрите на измерение на уровне глаз и измеряйте объем от нижней части мениска. Линии на градуированном цилиндре находятся на расстоянии 0,2 мл друг от друга, что означает, что вы можете прочитать объем с точностью до сотых долей.

      Таблица 1: Измерение массы

      КонтейнерМасса пустого контейнера (г)Масса полного содержимого (г)Масса решения (г)Процентная ошибка
      Мерный цилиндр объемом 50 мл
      Объемный дозатор объемом 10 мл
      Стакан объемом 50 мл
      Мерная колба объемом 20 мл
      Нажмите здесь, чтобы скачать таблицу 1
    • Взвесьте заполненный градуированный цилиндр и запишите массу в свой блокнот. Затем налейте раствор соли обратно в стакан объемом 600 мл.
    • Используйте волюметрическую пипетку для измерения объема. Сначала взвесьте пустой стакан объемом 50 мл и запишите массу в блокнот. Затем осторожно отмерьте 10 мл солевого раствора с помощью объемной пипетки и выдайте солевой раствор в стакан.
    • Отмерь еще 10 мл и добавь в стакан. Взвесьте наполненный стакан и запишите массу в блокнот. Затем опорожните, промойте и высушите стакан.
    • Используйте мерную колбу для измерения объема. Взвесьте пустую мерную колбу объемом 20 мл и запишите массу. Затем осторожно наполните колбу раствором соли до уровня чуть ниже отметки заполнения 20 мл. Не заполняйте его полностью. Используйте пипетку, чтобы закончить наполнение колбы так, чтобы нижняя часть мениска просто касалась линии заполнения на горлышке колбы. Затем взвесьте полную колбу и запишите вес.
    • Наконец, используйте стакан объемом 50 мл для измерения объема. Взвесьте пустой стакан, затем наполните стакан раствором соли до отметки 20 мл и взвесьте весь стакан. Записывайте массы в свой блокнот.
    • Измерьте смещение яйца, когда оно погружено в раствор соли. Сначала удалите яйцо и посмотрите на уровень раствора соли в стакане объемом 600 мл. заметка: Если он не находится на отмеченной линии, добавьте в раствор деионизированную воду так, чтобы мениск был в читаемом объеме, и запишите объем.
      ИзмеренияРаствор соли с помощью мерной колбы объемом 20 мл яйцо
      Масса (г)
      Водоизмещение (см)-
      Внутренний диаметр стакана объемом 600 мл (см)-
      Объем (см³)-
      Объем (мл)20
      Плотность (г/мл)
      Нажмите здесь, чтобы скачать таблицу 2
    • Аккуратно положите яйцо в стакан.
    • Используйте линейку для измерения новой высоты уровня решения и записи высоты. Затем поместите линейку на верхнюю часть стакана, чтобы измерить внутренний диаметр.
    • Рассчитайте новый объем на основе этих измерений. Вычтите начальный объем, чтобы получить смещение яйцеклетки (объем).
    • Чтобы привести себя в порядок после эксперимента, верни яйцо своему инструктору и вылей раствор соли в раковину. Промойте всю использованную стеклянную посуду водой из-под крана и поставьте сушиться. Наконец, верните хлорид натрия своему инструктору.
  2. Результаты<кнопка class="развернуть">Развернуть
    • Рассчитайте массу раствора в каждой из различных объемных стеклянных посуд, вычитая пустую массу стеклянной посуды из полной массы стеклянной посуды.
    • Отслеживайте неопределенность в измерениях, используя значащие цифры. Например, когда мы смотрим на измерение градуированного цилиндра, вес пустого контейнера составляет 90,92, а вес полного контейнера — 111,59. Весовые единицы измерения имеют значимые цифры с точностью до сотых долей, поэтому важно, чтобы значимые цифры сохранялись на протяжении всех наших расчетов. Таким образом, масса 20-мл раствора соли составляет 20,67 г.
    • Стакан объемом 50 мл весил 28,65 г, когда он был пустым, и 47,96 г, когда он содержал 20 мл раствора соли. Следовательно, масса 20 мл раствора соли составляет 19,31 г.
    • Повторите расчет, чтобы получить массу 20 мл раствора соли, измеренную с помощью пипетки объемом 10 мл и мерной колбы объемом 200 мл. заметка: Вообще говоря, объемные измерения более точны при использовании мерной колбы.
    • Посмотрите на точность других методов по сравнению с мерной колбой с точки зрения процента погрешности. Процент погрешности вычисляется путем вычитания теоретического значения из экспериментального значения, а затем деления на теоретическое значение, умноженное на 100.
    • Используйте измерение объемной колбы в качестве теоретической величины для определения процента погрешности для других методов измерения объема. Как и ожидалось, измерение объема с использованием маркировки на стакане является наименее точным. заметка: Мы знаем это еще и потому, что известная плотность чистой воды составляет 1 г/мл. Таким образом, 20 мл чистой воды весят 20 г. Плотность солевого раствора должна быть выше 20 г, так как соль была добавлена в воду.
    • Рассчитайте плотность раствора соли с помощью измерения объемной колбы. Разделите массу раствора на объем раствора. Таким образом, плотность раствора соли составляет 1,053 г/мл.
    • Сравните рассчитанную плотность раствора соли с плотностью яйца. Установлено, что объем, рассчитанный с помощью вытеснения воды в стакане, составляет 61,14см3 или 61,14 мл. Вес яйца был измерен в 60,15 г, поэтому его плотность составляет 0,9838 г/мл. Несоответствие между плотностью яйца и плотностью солевого раствора возникает из-за погрешности, внесенной в оба расчета, в первую очередь из-за показаний измерений объема.