Laboratuvar Teknikleri

Kaynak: Smaa Koraym, Johns Hopkins Üniversitesi, MD, ABD

1. Bir Yumurtanın Yoğunluğunu BelirlemeExpand

   Yoğunluk, bir maddenin veya nesnenin ne kadar kompakt olduğunun bir ölçüsüdür ve kütlenin hacme bölünmesiyle hesaplanır. Yoğun bir nesne daha düşük yoğunluklu bir sıvıya yerleştirildiğinde, nesne batar; Nesne sıvıdan daha az yoğun olduğunda yüzer. Yoğunluklar aynı olduğunda, nesne sıvı içinde asılı kalacaktır. Bu deneyde, aynı yoğunluğa sahip bir çözelti oluşturarak bir yumurtanın yoğunluğunu belirleyeceğiz. Farklı hacim ölçüm cam malzemeleri kullanarak tuz çözeltisinin yoğunluğunu ölçeceğiz ve hangisinin en doğru olduğunu belirleyeceğiz.

   • Başlamak için, yakın ayakkabılar, uzun pantolonlar, uzun kollu gömlekler, laboratuvar önlüğü, kimyasal sıçrama gözlükleri ve eldivenler dahil olmak üzere uygun kişisel koruyucu ekipmanı giyin.
   • Yumurtanın kütlesini ölçün. Teraziye bir tartı botu koyun ve darasını alın. Kütleyi not defterinize kaydederken yumurtayı dikkatlice tartı teknesine yerleştirin.
   • Yumurtanızı askıya almak için kullanılacak tuz çözeltisini hazırlayın. 600 mL'lik kabı kullanın ve 3/4'ünü deiyonize su ile doldurun.
   • Yumurtanızı nazikçe behere yerleştirin ve ardından suya yaklaşık bir çay kaşığı NaCl ekleyin. NaCl eriyene kadar çözeltiyi hafifçe karıştırın. Yumurta yüzeyin hemen altında yüzene kadar NaCl eklemeye devam edin.
   • Tuz çözeltisinin hacmini ölçmek için farklı cam eşyalar kullanın. 50 mL dereceli silindiri üst yükleme terazisinde tartın ve kütleyi kaydedin. Ardından, tuz çözeltinizin 20 mL'sini ölçün ve hacmi not defterinize kaydedin. not: Sesi daha net okumak için dereceli silindirin arkasına boş bir sayfa yerleştirin. Ölçümü her zaman göz hizasında görüntüleyin ve menisküsün altından hacmi ölçün. Dereceli silindirdeki çizgiler 0,2 mL aralıklıdır, bu da hacmi yüzde birine kadar okuyabileceğiniz anlamına gelir.

     Tablo 1: Kütle Ölçümü

     Container	Boş kabın kütlesi (g)	Tam içerenin kütlesi (g)	Çözelti kütlesi (g)	Yüzde hatası
     50 mL dereceli silindir
     10 mL hacimli pipet
     50 mL beher
     20 mL hacimsel şişe

     Tablo 1'i indirmek için buraya tıklayın
   • Doldurulmuş dereceli silindiri tartın ve kütleyi not defterinize kaydedin. Ardından, tuz çözeltisini 600 mL'lik behere geri dökün.
   • Hacmi ölçmek için hacimsel pipeti kullanın. İlk olarak, boş 50 mL'lik kabı tartın ve kütleyi not defterinize kaydedin. Ardından, hacimsel pipeti kullanarak 10 mL tuz çözeltisini dikkatlice ölçün ve tuz çözeltisini behere dağıtın.
   • 10 mL daha ölçün ve behere ekleyin. Doldurulmuş kabı tartın ve kütleyi not defterinize kaydedin. Ardından kabı boşaltın, durulayın ve kurulayın.
   • Hacmi ölçmek için hacimsel şişeyi kullanın. Boş 20 mL hacimsel şişeyi tartın ve kütleyi kaydedin. Ardından, şişeyi tuz çözeltisiyle 20 mL doldurma işaretinin hemen altına kadar dikkatlice doldurun. Tamamen doldurmayın. Şişeyi doldurmayı bitirmek için bir damlalık kullanın, böylece menisküsün alt kısmı şişenin boynundaki doldurma çizgisine değecektir. Ardından, dolu şişeyi tartın ve ağırlığı kaydedin.
   • Son olarak, hacmi ölçmek için 50 mL'lik beheri kullanın. Boş kabı tartın, ardından kabı 20 mL'lik çizgiye kadar tuz çözeltisiyle doldurun ve dolu kabı tartın. Kitleleri not defterinize kaydedin.
   • Tuz çözeltisine batırıldığında yumurtanın yer değiştirmesini ölçün. İlk önce yumurtayı çıkarın ve 600 mL'lik beherdeki tuz çözeltisinin seviyesine bakın. not: İşaretli bir çizgide değilse, menisküsün okunabilir bir hacimde olması için çözeltiye deiyonize su ekleyin ve hacmi kaydedin.

     Ölçüm	20 mL hacimsel şişe kullanarak tuz çözeltisi	yumurta
     Kütle (g)
     Suyun yer değiştirmesi (cm)	-
     600 mL beherin iç çapı (cm)	-
     Hacim (cm³)	-
     Hacim (mL)	20
     Yoğunluk (g/mL)

     Tablo 2'yi indirmek için buraya tıklayın
   • Yumurtayı yavaşça behere yerleştirin.
   • Çözüm seviyesinin yeni yüksekliğini ölçmek ve yüksekliği kaydetmek için bir cetvel kullanın. Ardından, iç çapı ölçmek için cetveli beherin üst kısmına yerleştirin.
   • Bu ölçümlerden yeni hacmi hesaplayın. Yumurtanın (hacim) yer değiştirmesini elde etmek için ilk hacmi çıkarın.
   • Deneyden temizlemek için yumurtayı eğitmeninize geri verin ve tuz çözeltisini lavaboya dökün. Kullanılmış tüm cam eşyaları musluk suyuyla durulayın ve kurumaya bırakın. Son olarak, sodyum klorürü eğitmeninize iade edin.
2. ResultsExpand
   • Farklı hacimsel cam eşyaların her birindeki çözeltinin kütlesini, boş cam eşya kütlesini dolu cam eşya kütlesinden çıkararak hesaplayın.
   • Önemli rakamlar kullanarak ölçümünüzdeki belirsizliği takip edin. Örneğin dereceli silindir ölçüsüne baktığımızda boş kabın ağırlığı 90,92, dolu kabın ağırlığı ise 111,59'dur. Ağırlık ölçümlerinin yüzüncü basamağa kadar önemli rakamları vardır, bu nedenle hesaplamalarımız boyunca önemli rakamların korunması önemlidir. Bu nedenle, 20 mL tuz çözeltisinin kütlesi 20.67 g'dır.
   • 50 mL'lik beher, boşken 28.65 g ve 20 mL tuz çözeltisi içerdiğinde 47.96 g ağırlığındaydı. Bu nedenle, 20 mL tuz çözeltisinin kütlesi 19.31 g'dır.
   • 10 mL pipet ve 200 mL hacimsel şişe kullanılarak ölçülen 20 mL tuz çözeltisinin kütlesini elde etmek için hesaplamayı tekrarlayın. not: Genel olarak konuşursak, hacimsel bir şişe kullanıldığında hacimsel ölçümler daha doğrudur.
   • Hacimsel şişeye kıyasla diğer yöntemlerin doğruluğuna yüzde hata açısından bakın. Yüzde hata, teorik değerin deneysel değerden çıkarılması ve ardından teorik değerin 100 çarpımına bölünmesiyle hesaplanır.

     • 
   • Diğer hacim ölçüm yöntemleri için hata yüzdesini belirlemek için teorik değer olarak hacimsel şişe ölçümünü kullanın. Beklendiği gibi, beher üzerindeki işaretleri kullanan hacim ölçümü en az doğru olanıdır. not: Bunu da biliyoruz çünkü saf suyun bilinen yoğunluğu 1 g/mL'dir. Böylece, 20 mL saf su 20 g ağırlığındadır. Suya tuz eklendiği için tuz çözeltisinin yoğunluğu 20 g'dan yüksek olmalıdır.
   • Hacimsel şişe ölçümünü kullanarak tuz çözeltisinin yoğunluğunu hesaplayın. Çözeltinin kütlesini çözeltinin hacmine bölün. Bu nedenle, tuz çözeltisinin yoğunluğu 1.053 g/mL'dir.
   • Tuz çözeltisinin hesaplanan yoğunluğunu yumurtanın yoğunluğuyla karşılaştırın. Bir beherdeki suyun yer değiştirmesi kullanılarak hesaplanan hacim 61.14^cm3 veya 61.14 mL olarak bulunmuştur. Yumurtanın ağırlığı 60.15 g olarak ölçüldü, yani yoğunluğu 0.9838 g/mL'dir. Yumurtanın yoğunluğu ile tuz çözeltisinin yoğunluğu arasındaki eşitsizlik, her iki hesaplamada, esas olarak hacim ölçüm okumaları nedeniyle ortaya çıkan hatadan kaynaklanmaktadır.