Virtuel Galathea 3

Projekter » Krudt og kugler

2. Fremstilling af kaliumnitrat (salpeter)

Formål: At fremstille kaliumnitrat ud fra calciumcarbonat, salpetersyre og kaliumsulfat.

Teori: Calciumcarbonat (kalk, kridt, marmor) er opløselig i salpetersyre under udvikling af carbondioxid:

CaCO₃(s) + 2 HNO₃(aq) → Ca(NO₃)₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

calciumcarbonat + salpetersyre → calciumnitrat + vand + carbondioxid

En calciumnitratopløsning kan reagere med en kaliumsulfatopløsning ved en fældningsreaktion, hvor der udfældes calciumsulfat-vand(1/2) (gips):

Ca(NO₃)₂(aq) + K₂SO₄(aq) + 2 H₂O(l) → CaSO₄∙2H₂O(s) + 2 KNO₃(aq)

calciumnitrat + kaliumsulfat → calciumsulfat-vand(1/2) + kaliumnitrat

Kaliumnitrat kan så udvindes af opløsningen ved inddampning.

Apparatur: 250 mL og 100 mL bægerglas, vægt, måleglas, bunsenbrænder, tragt, filtrerpapir.

Kemikalier: Calciumcarbonat (marmor), 4 M salpetersyre, kaliumsulfat.

Fremgangsmåde: Kom 5,00 g calciumcarbonat (marmor) i et 250 mL bægerglas. Hæld 25 mL 4 M salpetersyre på marmoret. Man ser en livlig gasudvikling af carbondioxid. Hvis ikke alt marmoret går i opløsning, må man tilsætte lidt mere salpetersyre.
Foto af opløsning af calciumcarbonat i salpetersyre. Klik for at forstørre.

2.2 Video af opløsning af calciumcarbonat i salpetersyre

Opløs 8,71 g kaliumsulfat i 70 mL kogende vand i et 100 mL bægerglas. Hæld den kogende kaliumsulfatopløsning i opløsningen af calciumcarbonat i salpetersyre og rør omhyggelig rundt. Foto af fældningsreaktionen. Klik for at forstørre. Der dannes er hvidt bundfald af calciumsulfat-vand (1/2) (gips). Frafiltrér bundfaldet af calciumsulfat-vand (1/2) .

Foto af frafiltreringen af gips. Klik for at forstørre.
2.5 Video af fældningsreaktionen og frafiltreringen af gips

2.5 Video af fældningsreaktionen og frafiltreringen af gips

Inddamp opløsningen, til der begynder at dannes et fast stof (kaliumnitrat). Brug briller! Det kan godt sprøjte lidt. Lad opløsningen inddampe i varmeskab, til de dannede krystaller er helt tørre. Vej den dannede kaliumnitrat, når det er tørt. Gem stoffet til andre forsøg.
Foto af den dannede kaliumnitrat. Klik for at forstørre.

Arbejdsspørgsmål (forudsætter kendskab til kemiske mængdeberegninger):

1. Beregn om 25 mL 4 M salpetersyre er tilstrækkeligt til at opløse 5,00 g calciumcarbonat.

2. Hvorfor skal der netop afvejes 8,71 g kaliumsulfat?

3. Hvor meget kaliumnitrat kan der dannes ud fra de angivne mængder?

4. Udfør udbytteberegning, hvis du har foretaget forsøget.