Exempel på en labbrapport

den här sidan kan du läsa om hur man skriver laborationsrapporter. Men hur kan det se ut på riktigt? Nedan följer ett exemepl på en typisk laborationsrapport.

 

Laborationsrapport – vattenlösningars kokpunkt

Utförd den 2010-03-26 av Oskar Henriksson

1. Syfte och frågeställning

Helt rent vatten är sällan en självklar tillgång i vår natur och vårt vardagsliv. Ofta är det vatten vi använder på ett eller annat sätt förorenat av olika lösta ämnen – bland annat salter. Men hur påverkar dessa föroreningar vattnets egenskaper?

En typisk fysikalisk egenskap som kan påverkas är kokpunkten. För att undersöka detta närmare gjordes 2010-03-26 en undersökning med frågeställningen Hur påverkas vattens kokpunkt av föroreningar i form av etanol och natriumklorid? som utgångspunkt.

2. Teori och hypotes

Ett ämnes kokpunkt avgörs av styrkan på de så kallade intermolekylära bindningarna, som i vattens fall utgörs av vätebindningar. Detta är en av de starkaste typerna av intermolekylära bindningar och förekommer enbart hos ämnen där väteatomer är direkt bundna till syre- kväve eller fluoratomer. Detta beror i sin tur på att sådana ämnen har en tydlig plus- och en minuspol som kan binda till varandra.

När ett ämne kokar bryts bindningarna mellan molekylerna. Eftersom vätebindningarna hos vatten är så starka behövs det också höga temperaturer för att bryta dem. Andra ämnen, såsom svavelväte, H2S håller ihop med svagare intermolekylära bindningar, och har därför en lägre kokpunkt (60,28 °C jämfört med 100 °C).

Undertecknads hypotes var dock att dessa bindningar skulle kunna påverkas av föroreningar och kokpunkten därmed lika så. Vid tillsats av etanol, som har en kokpunkt på 78,4 °C, och som därmed håller ihop sämre än vattenmolekyler, antog undertecknad att detta skulle störa systemets förmåga att hålla ihop och därmed sänka kokpunkten.

Vid tillsats av natriumklorid däremot – som delar upp sig i laddade joner när man löser det i vatten – sågs det som mer troligt att kokpunkten skulle höjas. Eftersom saltets joner är laddade borde de vara extra bra på att hålla fast vattenmolekyler och hindra de från att övergå till gasform. (Obs! Denna spekulation av rapportförfattaren är delvis felaktig, se kommentaren längst ner.)

För att sammanfatta hypotesen förmodade undertecknad alltså att etanol skulle sänka kokpunkten och att natriumklorid skulle höja den.

3. Metod

laborationsrapport-bildFör att finna svar på frågeställningen och för att undersöka hypotesens riktighet genomfördes följande vetenskapliga undersökning.

I tre bägare av storleken 0,4 dm3 – A, B och C – mättes följande vätskor upp med mätglas.

A: 0,30  dm3 avjonat vatten

B: 0,30 dm3 1,5 M natriumkloridlösning

C: 0,30 dm3 1,5 M etanollösning

Som ovan synes användes samma koncentration för att göra resultatet jämförbart. Viss hänsyn togs till det faktum att resultatet blir mer utstickande – och därmed säkrare – ju högre koncentration som användes.

I tur och ordning placerades dessa på en värmeplatta med en termometer placerad ca. 1 cm från bägarnas bottnen. Bägarna värmdes under manuell omrörning tills dess att innehållet började koka. Temperaturen avlästes då och nedtecknades. Samma termometer användes vid alla försöken för att undvika att eventuell felkalibrering skulle påverka jämförelsen.

Försöksuppställningen redovisas i figur 3.1.

4. Resultat

I tabell 4.1 redovisas den temperatur som uppmättes då vätskorna i bägare A, B och C började koka.

laborationsrapport-tabell

5. Slutsats och diskussion

Svaret på undersökningens frågeställning blev att etanol sänker kokpunkten för vatten medan natriumklorid höjer den. Detta går helt i enighet med undertecknads hypotes varför denna kan ses som stärkt.

Resultatet är dock inte att se som helt övertygande. För det första avvek ingen av de två lösningarnas kokpunkt så mycket från det avjonade vattnets. Risken finns därför att dessa avvikelser var helt slumpmässiga. För att undvika detta borde flera försök med varje lösning ha gjorts. Man hade också kunnat använda större koncentration av föroreningarna för att åstadkomma ett tydligare resultat.

Det finns även felkällor i form av ett analog termometer som avlästes manuellt användes. En noggrann digital termometer, som visar temperaturen mer exakt, hade gett säkrare resultat. Temperaturmätningen kunde även ha blivit säkrare genom att använda en magnetomrörare i stället för att röra om för hand. Då hade temperaturen i bägaren varit jämnare och den uppmätta temperaturen hade kommit närmare den faktiska kokpunkten.

* * *

Kommentar. Resonemanget om intermolekylära bindningar som leder fram till hypotesen i rapporten är väldigt förenklat, och stämmer bara delvis med de mer utvecklade förklaringar som ges om man studerar vidare inom kemi på universitetsnivå. Exempelvis beror kokpunktshöjningen vid tillsats av salt mer på att det uppstår en orenhet (och därmed större oordning, så kallad entropi, i den flytande fasen) än på att saltet binder till vattnet.


Artikeln skriven av Oskar Henriksson. Lämna feedback / ställ en fråga.
Publicerad 28 mars 2010. Senast uppdaterad 2 september 2016.

Kommentarer är stängda