Vinkkejä opettajille ja odotetut tulokset SIVU 1

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Vinkkejä opettajille ja odotetut tulokset SIVU 1"

Jukka-Pekka Mikkonen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Vinkkejä opettajille ja odotetut tulokset SIVU 1 Konteksti palautetaan oppilaiden mieliin käymällä Osan 1 johdanto uudelleen läpi. Kysymysten 1 ja 2 tarkoituksena on arvioida ovatko oppilaat ymmärtäneet kokeen idean. Kysymyksessä 1 oppilaiden tulisi mainita ainakin kaksi eri liuosta. Tässä vaiheessa voit kertoa valmistaneesi kaksi liuosta valmiiksi (200 mg/l and 1000mg/l). Kysy haluavatko oppilaat lisäksi käyttää näitä liuoksia. Kysymyksessä 2 oppilaita rohkaistaan ennustamaan. He voivat yrittää laskea kuparin määrää näytteessään. Toinen hyvä idea on verrata oman näyteliuoksen väriä liuoksiin, joiden kupari konsentraatio tunnetaan.

2 SIVU 2 Spektrometrin käyttöohjeet löytyvät oppilaiden työohjeen lopusta. Ohjeet on tehty Vernierin laitteelle, mutta vastaavat ovat löydettävissä myös muiden valmistajien laitteille. Kysymys 3: Analyysin jälkeen oppilailla pitäisi olla selvillä näytteensä Cu 2+ - ionikonsentraatio. Tämä konsentraatio vastaa liuoksen tetra- ammiinikupari(ii)- ionin konsentraatiota, joka aiheuttaa liuoksen värin. Kysymys 4: Oppilaat voivat laskea kokeen avulla saadun Cu 2+ - ionien massakonsentraation (mg/l). Aluksi heidän täytyy laskea kuparin massa 100ml liuoksessa, joka saatiin aikaiseksi liuottamalla metallinäyte: = c = c 0,100l massa massa Kysymys 5: Massaprosentin selvittämiseksi kuparin massa voidaan jakaa näytteen kokonaismassalla: V näyte m %( = 100% näyte) Kysymys 6: Tuloksen epätarkkuuteen vaikuttavat eniten

3 huolimattomuus liuosten valmistamisessa ja vertailumittausten määrä mittauksen aikana. Tarkkuutta voidaan lisätä liuosten huolellisella valmistamisella ja hyödyntämällä useampia vertailuliuoksia joiden pitoisuudet tunnetaan. Tulosten arvioinnin jälkeen oppilaita pyydetään hyödyntämään oppimaansa käytännön tilanteessa. Kysymys 7: Tämä yksinkertainen tapa hyödyntää tuloksia. Massaprosenttia käytetään kuparin määrittämiseen 1200kg romumetallia. m%( = 1200kg 100% Tätä tietoa käytetään romumetallin arvon määrittämiseen, kun kuparin hinta on 2 euroa / kg. hinta = m ( 2 /kg Alla on esimerkki mahdollisista tuloksista

4 Esimerkki tuloksista Kokeessa käytettiin kahta pientä messinkinaulaa, joiden kokonaismassa oli m = 0,110 g Naulat liuotettiin vetokaapissa 2 ml typpihappoa 25 ml 5 % NH 3 lisättiin 100 ml mittapulloon tislatun veden kera. Kun naulat olivat liuenneet, liuos kaadettiin samaan mittapulloon. Tislattua vettä lisättiin kunnes pullossa oli ¾ sen tilavuudesta. Tässä vaiheessa ammoniakkia haihtui neutralisointi reaktiossa ja sininen väri heikkeni. Ammoniakkia lisättiin kunnes sininen väri pysyi vakiona. Yllä olevassa kuvassa näkyy liuoksen lopullinen väri. Konsentraation selvittämiseksi valmistettiin kolme vertailuliuosta joiden pitoisuudet olivat 1000 mg/l, 500 mg/l and 200 mg/l.

5 Mittaukset suoritettiin oppilaiden työohjeessa kuvatulla tavalla (Osa 2). Suurimman absorbanssin aallonpituus eli absorbanssikuvaajan sinisen värin huippukohta, oli 602,8 nm ja tämä valittiin absorbanssien määrittämiseksi muissa liuoksissa. Alla olevassa taulukosta on luetteloitu absorbanssit eri konsentraatioille 602,8 nm aallonpituudella. konsentraatio (mg/l) 200 0, ,331 absorbanssi ,755 Tunnettujen konsentraatioiden omaavien liuosten mittausten jälkeen muodostettiin lineaarinen kuvaaja LoggerPro:n linear fit toiminnolla (Kuvaaja alla). Beerin lain mukaisesti suoran tulisi kulkea origon kautta. Esimerkkiliuoksen absorbanssi oli - 0,07652 kun c=0, josta voidaan päätellä, että tuotettu kuvaaja vastaa teoriaa suhteellisen hyvin. Myös Ohjelman mittaama datapisteiden korrelaatio linear fitin jälkeen oli 0,9992, mikä osaltaan kertoo tarkkuudesta.

6 Seuraavaksi mitattiin tuntemattoman kupariliuoksen konsentraatio. Absorbanssiksi saatiin 0,454. Yllä olevassa kuvassa, oleva liukulaatikko näyttää kyseisen suoran tuottaman konsentraation tälle absorbanssille. Tämä on analyysin perusteella saatu tuntemattoman kupariliuoksen konsentraatio c ( = 627,4 mg/l

7 Mikä tarkoittaa, että kuparinäytteen massa oli: = c V = 627mg / l 0,100l = 62, mg massa näyte 74 Käyttämällä tätä arvoa kuparin osuudeksi messinkinaulassa saadaan: 0,06274g m %( = 100% = 100% = 57% näyte) 0,110g

Samankaltaiset tiedostot

Ohjeita opettajille ja odotetut tulokset

Ohjeita opettajille ja odotetut tulokset SIVU 1 Aktiviteetti alkaa toimintaan johdattelulla. Tarkoituksena on luoda konteksti oppilaiden tutkimukselle ja tutkimusta ohjaavalle kysymykselle (Boldattuna