Bu laboratuvarda, tris (etilendiamin) nikel klorür üretmek için nikel klorür heksahidrat ve etilendiamini suda birleştireceksiniz. Nikel klorür hekzahidrat suda çözündüğünde, hekzaaquanickel katyonu ve iki klorür anyonu olacak şekilde yeniden düzenlenir.
Etilendiamin eklenmesi, altı su molekülü ile değiş tokuş edilen üç etilendiamin molekülü ile sonuçlanır. Bu genellikle bir seferde bir etilendiamin molekülü olur. Bu nedenle, nikel kompleksi, mor tris (etilendiamin) nikel klorür ürününü oluşturmadan önce açık mavi tetraaquaetilendiamin nikel ve koyu mavi diaquabietilendiamin nikel ara ürünlerinden geçecektir.
Bu özel işleme dayanarak, nikel klorür heksahidratın sınırlayıcı reaktanınız olacağını tahmin edebilirsiniz. Teorik verimi belirlemek için reaksiyon sırasında eklediğiniz reaktanların miktarlarını kullanarak bu hipotezi test edeceksiniz. Ayrıca ürünü çözeltiden çökeltecek ve kütleyi ölçeceksiniz. Sınırlayıcı reaktanı ve nihai ürün kütlesini öğrendikten sonra, geri kazanılan verimi hesaplayabilirsiniz.
Deneye başlamadan önce, laboratuvar not defterinizde eklenen etilendiamin çözeltisi miktarını ve reaksiyon çözeltinizin rengini içeren bir tablo hazırlayın. Çözümün başlangıç rengi için bir çizgi ekleyin. Bir seferde 1 mL olmak üzere hacimce %25 etilendiamin 20 mL ekleyeceksiniz. Reaksiyonunuzun ilerlemesini bu şekilde izleyeceksiniz.
-
Laboratuvar önlüğü, su sıçramasına dayanıklı koruyucu gözlük ve bir çift tek kullanımlık eldiven giyin. not: Nikel klorür toksiktir ve tahriş edicidir, bu nedenle onu kullanırken dikkatli olun. Etilendiamin zehirlidir, bu yüzden çeker ocak içine yerleştirene kadar üzerini açmayın.
-
Nikel klorür hekzahidrat ölçmek için 100 mL'lik bir beheri analitik teraziye getirin.
-
Analitik terazide bir tartı teknesi darasını alın ve ardından 4,5 – 5 g nikel klorür hekzahidrat ölçmek için spatulayı kullanın. not: Bu bileşik higroskopiktir, yani atmosferden büyük miktarda su emebilir. Doğru bir ölçüm elde etmek için hızlı bir şekilde çalışın ve ardından kabı sıkıca kapatın.
-
4,5 ile 5 g arasında bir miktar olduğunda, kütleyi hızlı bir şekilde not defterinize kaydedin.
Tablo 2: Reaktanların mol sayısının belirlenmesi
| NiCl2•6H20 |
| Kütle (g) | |
| H2O eklendi (mL) | |
| Molar kütle (g/mol) | 237.69 |
| Mol sayısı | |
| |
| C2H8N2 |
| %25 v/v C2H8N2 (mL) ilave hacim | |
| Gerçek hacimC2H8N2 (mL) | |
| Yoğunluk (g/mL) | 0.8995 |
| Kütle (g) | |
| Molar kütle (g/mol) | 60.0989 |
| Mol sayısı (mol) | |
Tablo 2'yi indirmek için buraya tıklayın
-
Nikel klorür hekzahidratı 100 mL'lik beherinize dökün. Spatulayı bir sonraki kişi için bir laboratuvar mendiliyle temizleyin ve tartı teknesini ve laboratuvar mendilini kurumunuzun nikel atığı bertaraf politikalarına göre atın.
-
5 mL deiyonize su ölçün ve kabın içine dökün. Nikel klorür heksahidratı çözmek için karışımı cam çubukla karıştırın, böylece berrak yeşil bir hekzaaquanikel klorür çözeltisi oluşturun.
-
Bileşik tamamen çözülmezse, 1 mL deiyonize su ekleyin ve karıştırmaya devam edin. Beş dakika sonra hala çözünmemişse, bir mL daha su ekleyin. not: İhtiyacınız olandan daha fazla su eklememeye dikkat edin, çünkü fazla su ürününüzü daha sonra çökeltmeyi zorlaştıracaktır.
-
Hexaaquanickel klorür çözeltinizi yaptıktan sonra, kullandığınız su miktarını laboratuvar defterinize kaydedin ve etilendiamin ilavesinden önce çözeltinizin rengini not edin.
-
Eğitmeninizden deiyonize suda hacimce %25 etilendiamin çözeltisinden 20 mL alın. Bu çözelti size kapalı bir beher içinde verilecektir.
-
Tek kullanımlık plastik pipetle, etilendiamini her seferinde 1 mL olacak şekilde hekzaaquanickel klorür çözeltisine ekleyin ve her eklemeden sonra çözeltiyi cam çubukla karıştırın. Çözeltinin rengindeki değişiklikleri kaydedin. not: Çözelti yeşilden maviye, sonra koyu maviye ve son olarak mora değişecektir. Bu reaksiyon hızlıdır, bu nedenle tüm etilendiamini ekledikten sonra, ürününüzün su içinde tris (etilendiamin) nikel klorür çözeltisine sahip olacaksınız.
-
Dereceli silindirle 10 mL aseton ölçün. Asetonu mor tris (etilendiamin) nikel klorür çözeltisinin kabına dökün ve asetonu çözeltiye iyice karıştırmak için cam çubukla karıştırın. not: Tris(etilendiamin)nikel klorür suda çözünür, ancak asetonda çözünmez. Sulu ürün çözeltinize aseton eklemek, ürünün çökelmesini daha uygun hale getirir.
-
Tris(etilendiamin)nikel klorür çözeltisine bu şekilde toplam 50 mL aseton ekleyin, her seferinde 10 mL. not: 50 mL aseton ekledikten sonra herhangi bir katı görmüyorsanız, beherin iç yüzeyini nazikçe çizmek için cam çubuğu kullanın. Bu, çökelmeye yardımcı olacaktır çünkü katılar pürüzlü yüzeylerde daha kolay oluşur.
-
Katı oluşmaya başladığında, cam çubuğu çıkarın ve kabı 5 dakika boyunca davlumbazda rahatsız edilmeden bırakın. Not: Bu noktada çözeltiyi karıştırmak veya çalkalamak, katının yeniden çözünmesini teşvik edebilir.
-
Bu süre zarfında, yaklaşık 600 mL kırılmış buzu 800 mL'lik bir behere alın. Buz arasındaki boşlukları doldurmak için behere yeterince musluk suyu veya tatlı su ekleyin, ancak buzun bir su tabakası üzerinde yüzmeye başlaması için yeterli değil. Bu buz banyosu, tek başına buzdan daha eşit soğutma sağlar.
-
Çökeltme ürününüz 5 dakika boyunca rahatsız edilmeden oturduktan sonra, dikkatlice buz banyosuna yerleştirin. not: Buz banyosunun mor çözelti seviyesinden daha yüksek, ancak 100 mL'lik beherin üst kısmından daha düşük olduğundan emin olun.
-
Bu solüsyonun buz banyosunda 15 – 20 dakika bekletin. Çözeltinin soğutulması, ürünün çözünürlüğünü düşürür ve daha fazla çökelmeyi teşvik eder.
-
Beklerken, beheri buz banyosundan çıkarırken suyu paspaslamak için davlumbaza bir kağıt havlu getirin.