So finden Sie das Volumen in einem Reagenzglas

Das Ermitteln des Volumens eines Reagenzglases oder NMR-Röhrchens ist eine gängige chemische Berechnung, sowohl im Labor aus praktischen Gründen als auch im Klassenzimmer, um zu lernen, wie Einheiten umgerechnet und signifikante Zahlen angegeben werden. Es gibt drei Möglichkeiten, die Lautstärke zu ermitteln.

Berechnen Sie die Dichte mit dem Volumen eines Zylinders

Ein typisches Reagenzglas hat einen abgerundeten Boden, aber NMR-Reagenzgläser und bestimmte andere Reagenzgläser haben einen flachen Boden, so dass das darin enthaltene Volumen ein Zylinder ist. Sie können ein ziemlich genaues Volumenmaß erhalten, indem Sie den Innendurchmesser des Röhrchens und die Höhe der Flüssigkeit messen.

• Der beste Weg, den Durchmesser eines Reagenzglases zu messen, besteht darin, den größten Abstand zwischen den inneren Glas- oder Kunststoffoberflächen zu messen. Wenn Sie von Kante zu Kante messen, nehmen Sie das Reagenzglas selbst in Ihre Messungen auf, was nicht korrekt ist.
• Messen Sie das Volumen der Probe von der Unterseite des Röhrchens bis zur Unterseite des Meniskus (für Flüssigkeiten) oder der oberen Schicht der Probe. Messen Sie das Reagenzglas nicht vom Boden der Basis bis zum Ende.

Verwenden Sie die Formel für das Volumen eines Zylinders, um die Berechnung durchzuführen:

V = πr²h

wobei V das Volumen ist, π pi (ungefähr 3,14 oder 3,14159) ist, r der Radius des Zylinders ist und h die Höhe der Probe ist

Der Durchmesser (den Sie gemessen haben) ist doppelt so groß wie der Radius (oder der Radius ist halb so groß wie der Durchmesser). Die Gleichung kann also umgeschrieben werden:

V = π (1/2 d)²h

wobei d der Durchmesser ist

Beispiel Volumenberechnung

Angenommen, Sie messen ein NMR-Röhrchen und stellen einen Durchmesser von 18,1 mm und eine Höhe von 3,24 cm fest. Berechnen Sie das Volumen. Melden Sie Ihre Antwort auf 0,1 ml genau.

Zuerst möchten Sie die Einheiten so umrechnen, dass sie gleich sind. Bitte verwenden Sie cm als Maßeinheit, denn ein Kubikzentimeter ist ein Milliliter! Dies erspart Ihnen Ärger beim Melden Ihres Volumens.

Es gibt 10 mm in 1 cm, um 18,1 mm in cm umzurechnen:

Durchmesser = (18,1 mm) x (1 cm / 10 mm)
Durchmesser = 1,81 cm

Fügen Sie nun die Werte in die Volumengleichung ein:

V = π (1/2 d)²h
V = (3,14) (1,81 cm / 2)²(3,12 cm)
V = 8,024 cm³ [vom Rechner]

Weil es 1 ml in 1 Kubikzentimeter gibt:

V = 8,024 ml

Dies ist jedoch angesichts Ihrer Messungen eine unrealistische Präzision. Wenn Sie den Wert auf 0,1 ml genau angeben, lautet die Antwort:

V = 8,0 ml

Ermitteln Sie das Volumen eines Reagenzglases anhand der Dichte

Wenn Sie die Zusammensetzung des Inhalts des Reagenzglases kennen, können Sie dessen Dichte nachschlagen, um das Volumen zu ermitteln. Denken Sie daran, Dichte gleich Masse pro Volumeneinheit.

Nimm die Masse des leeren Reagenzglases.

Holen Sie sich die Masse des Reagenzglases und die Probe.

Die Masse der Probe beträgt:

Masse = (Masse des gefüllten Reagenzglases) - (Masse des leeren Reagenzglases)

Verwenden Sie nun die Dichte der Probe, um das Volumen zu bestimmen. Stellen Sie sicher, dass die Dichteeinheiten mit denen der zu meldenden Masse und des Volumens übereinstimmen. Möglicherweise müssen Sie Einheiten umrechnen.

Dichte = (Masse der Probe) / (Volumen der Probe)

Die Gleichung neu ordnen:

Volumen = Dichte x Masse

Erwarten Sie Fehler bei dieser Berechnung aufgrund Ihrer Massenmessungen und aufgrund von Differenzen zwischen der angegebenen und der tatsächlichen Dichte. Dies passiert normalerweise, wenn Ihre Probe nicht rein ist oder die Temperatur von der für die Dichtemessung verwendeten abweicht.

Ermitteln des Volumens eines Reagenzglases mit einem Messzylinder

Beachten Sie, dass ein normales Reagenzglas einen abgerundeten Boden hat. Dies bedeutet, dass die Verwendung der Formel für das Volumen eines Zylinders zu einem Fehler in Ihrer Berechnung führt. Außerdem ist es schwierig, den Innendurchmesser des Rohrs zu messen. Der beste Weg, um das Volumen des Reagenzglases zu bestimmen, besteht darin, die Flüssigkeit in einen sauberen Messzylinder zu füllen, um eine Messung durchzuführen. Beachten Sie, dass auch bei dieser Messung ein Fehler auftritt. Beim Überführen in den Messzylinder kann ein kleines Flüssigkeitsvolumen im Reagenzglas zurückbleiben. Mit ziemlicher Sicherheit verbleibt ein Teil der Probe im Messzylinder, wenn Sie sie zurück in das Reagenzglas geben. Beachte dies.

Formeln kombinieren, um Volumen zu erhalten

Eine weitere Methode, um das Volumen eines abgerundeten Reagenzglases zu erhalten, besteht darin, das Volumen eines Zylinders mit dem halben Volumen der Kugel (der Halbkugel, die den abgerundeten Boden darstellt) zu kombinieren. Beachten Sie, dass die Dicke des Glases am Boden der Röhre von der der Wände abweichen kann, sodass diese Berechnung einen inhärenten Fehler enthält.