2. Fremstilling af kaliumnitrat (salpeter) | VG3

Projecter »

4094
Projekt
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.

2_1_img_0151.jpg

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.

2_3_img_0165.jpg
Der dannes er hvidt bundfald af calciumsulfat-vand (1/2) (gips). Frafiltrér bundfaldet af calciumsulfat-vand (1/2) .

2_4_img_0169.jpg

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.

2_6_img_0203.jpg

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.