Forsøg og Rapport i Kemi om Lightergas - Kemisk Sammensætning

Side 1

Kemirapport

Lightergas

Side 1 af 3

Rapport: Lightergas

Formål: formålet med forsøget var at finde ud af, hvad lightergas består af, ved at finde den molarmasse for gassen, derefter kan man sål det op i det periodiske system.

Materialer: en lighter, et målebæger (250ml), et stort kar med vand, en vægt, et termometer.

Metode: Først måler man vægten af lighteren, derefter fylder man et kar med vand og sætter måleglasset ned i karret med bunden i vejret, så der ikke kommer luft ind i måleglasset. Inden man starter forsøget, skal man måle temperaturen, som helst skal ligge på en stuetemperatur. Nu anbringer man lighteren under måleglassets munding, så gassen fra lighteren kommer op i måleglasset. Man stopper, når der er ca. 250ml gas i glasset. Man afmåler den brugte gas´ volumen ved at se, hvor meget gassen fylder i glasset. Man måler lighterens vægt igen og har nu både start- og slut-vægt og kan nu beregne den masse af gas, der er brugt i måleglasset.

Teori: I en gas bevæger molekylerne sig rundt mellem hinanden, og det kan hænde, at to molekyler støder sammen eller at molekylerne støder ind i beholder væggen, hvilket registreres som gassens tryk. Molekylernes gennemsnitsfart bliver større når temperaturen øges og det vil sige at gassens tryk vokser. Tryk måles almindeligvis i enten bar eller atm (atmosfære). 1 atm svarer til cirka 1,013 bar. Gassens tryk afhænger som sagt af temperaturen. Og der er en lineær sammenhæng mellem gas og temperatur. Man kan beregne den molære masse for gassen ved hjælp af formlerne for den molære masse og idealgasloven. For at finde trykket, skal man dividere molekylernes samlede kraftpåvirkning på væggene i en beholder med arealet af vægen. Idealgasloven angiver sammenhængen mellem en indespærret gas-mængdes tryk volumen, stofmængde og absolutte temperatur. Man kender til alle faktorerne undtagen n efter forsøgt, så man skal isolere n og derefter finde den molære masse. Når man har udregnet, hvad molarmassen på den brugte lightergas er. Kan man ud fra den molarmasse sammenligne med forskellige carbonhydrid forbindelser. Deraf kan man få en ide om, hvilke gasarter, som lightergas indeholder.

Idealgasloven angiver sammenhængen mellem en indespærret gasmængdes tryk, stofmængde,

volumen og den absolutte temperatur: p V n R T⋅ = ⋅ ⋅. P er tryk (her har vi sat trykket til 1,013 bar –

vanddamp), V er volumen (mL), n er stofmængde (g/mol), R er en gaskonstant på 0,0831, som har

L bar ⋅ mol K ⋅ samme værdi for alle gasser, T er temperatur (K).

Den absolutte temperatur regnes ud fra det absolutte nulpunkt og angives i enheden K (kelvin). En temperaturstigning på 1 °C svarer præcist til en temperaturstigning på 1K.

Side 2

Kemirapport

Lightergas

Side 2 af 3

Man siger, at en gas opfører sig som ideal gas, hvis den følger idealgasloven helt præcist. De fleste gasser opfører sig med ret stor nøjagtighed som ideale gasser, og man kan derfor bruge idealgasloven til at beregne en af de fire variable (p, V, n og T), hvis man kender de tre andre.

Tryk: P =

F a

P er trykket, F er molekylernes samlede kraftpåvirkning på væggen og a er arealet på området.

Idealgasloven: P V n R T⋅ = ⋅ ⋅

Molarmasse: M =

m n

Sikkerhed: R- & S-sætninger:

R12 - Ekstremt brandfarligt

S9 - Opbevares sted med god ventilation.

S16 - Opbevares væk fra antændelseskilder – RYGNING FORBUDT

S33 - Træf foranstaltninger mod statisk elektricitet.

Resultater:

Massen før Massen efter Gassens volumen Vandets temp. Barometerstand

15,78g 15,18g 0,295 L 16 1,013bar

Absolut temp. Gassens tryk Gassens masse Gassens molære masse

16+273=289K 1,013 15,78-15,18=0,6g 48,23g/mol

PV ⋅⋅ 1,013 0,295 0,298835

n mol = = = = 0,01244

RT ⋅⋅ 0,4,0159 m 0,6

Molarmasse M g mol: 48,23 / = = =

n 0,01244

Lightergas er en flaskegas, som består af C H og C H
                                  3 8    4 10

Butan: 𝐶_{3} 𝐻_{8} = 𝐶𝐻_{3} 𝐶𝐻_{2} 𝐶𝐻_{8} = ( 12,01 ∙ 3) + ( 1,008 ∙ 8) = 36,03 𝑔 + 8,064 𝑔 = 44,094 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ⁄

Side 3

Kemirapport

Lightergas

Side 3 af 3

Propan:      (12,01 4) (1,008 10) 48,04 10,08 58,12 /C H g mol= ⋅ + ⋅ = + =
        4 10

Gennemsnit af gasserne: 44,094 58,12 102,214: 2 51,107 /g mol+ = =

Diskussion:

Fejlkilder ved et forsøg med lightergas kan være måle usikkerhed ved afmåling af vægten på lightergassen før og efter forsøget. Der kan være usikkerhed, hvis vandet vil blive varmere i forsøgsperioden.

Der er også forskel på det styk man holder under og over vandet. Da molmængden på lightergas ikke er den samme ved 16 ℃ og 20 ℃.

Afmålinger af de forskellige versioner af periodiske system, angående decimaler på carbon og hydrogen.

For at gøre forsøget mere præcis, kunne vi have afmålt mere nøjagtigt, end vi gjorde. Vi fandt ud af, at lightergas er en blanding mellem butan og propan, ud fra den molarmasse vi havde beregnet og at jo højere temperatur, jo større er farten på molekylerne, som giver et højere tryk.

Konklusion:

Vores udregnet molarmasse er 48,23g/mol, hvilket er ret tæt på det rigtige tal, som ligger i mellem
44,094g/mol og 58,12g/mol, da lightergas er en blanding mellem disse to gasser. Hvor størstedelen af den er

butan.

Disse resultater passer fint sammen med det som en lightergas i butikkerne indeholder. Da størstedelen er butan. Den fejlkilde vi ved, vi havde var, at vi fik fyldt måleglasset op over stregen med 250 ml så vi kunne ikke være helt sikre på hvor meget der præcist var i.