Titradiad asid–bas ar raddfa ficro

Yn yr arbrawf hwn, bydd y dysgwyr yn defnyddio cyfarpar titradu ar raddfa ficro – wedi’i baratoi gan ddefnyddio pibedau, chwistrell a thiwbiau rwber neu blastig – i gynnal titradiad, gan lenwi’r fwred ar raddfa ficro gydag asid hydroclorig, a rhoi hydoddiant sodiwm hydrocsid mewn bicer. Yna, byddant yn cyfrifo union grynodiad yr hydoddiant sodiwm hydrocsid.

Ar gyfer y dechneg hon ar raddfa ficro, mae angen i’r dysgwyr allu trin y cyfarpar yn ofalus er mwyn cynnal yr arbrawf yn llwyddiannus. Mae angen iddynt hefyd fod yn gyfarwydd â’r cysyniad o fôl a gallu gwneud y cyfrifiadau gan ddefnyddio canlyniadau’r arbrawf.

Ar raddfa mor fach, ychydig iawn o faterion diogelwch sy’n codi, ac mae’r amser a gymerir i gynnal titradiad yn fyrrach gan fod y cyfeintiau sy’n adweithio mor fach. Mae’n bosibl i ddosbarth gynnal y gwaith ymarferol a’r cyfrifiadau mewn sesiwn awr.

Amcanion dysgu

1. Titradu sodiwm hydrocsid ac asid hydroclorig ar raddfa ficro yn ddiogel.
2. Defnyddio canlyniadau ymarferol i gyfrifo crynodiad anhysbys.

Meini prawf llwyddiant

Bydd dysgwyr yn cynnal y titradiad ar raddfa ficro, gyda’r nod o sicrhau canlyniadau cydgordiol. Byddant yn defnyddio eu canlyniadau i wneud cyfrifiad strwythuredig neu anstrwythuredig i ddod o hyd i grynodiad anhysbys hydoddiant sodiwm hydrocsid.

Sgaffaldio

Mae taflen wedi’i sgaffaldio (✪) ar gael, sy’n tywys y dysgwyr drwy’r cyfrifiad fesul cam. Mae’r fersiwn heb ei sgaffaldio (✪✪) yn rhoi llai o arweiniad ar y camau. Os yw’n briodol, gallwch addasu’r fersiwn wedi’i sgaffaldio i ddileu rhai camau, fel atgoffa’r myfyrwyr i drosi cyfeintiau, neu i ddileu’r hafaliadau a ddarperir.

Mae’r daflen wedi’i sgaffaldio yn rhoi tabl canlyniadau ac unedau i’r dysgwyr. Mae’r daflen heb ei sgaffaldio yn gofyn i’r dysgwyr lunio’r rhain eu hunain. Gallwch addasu hyn i ddarparu tabl heb unedau, er enghraifft.

I gael cyflwyniad symlach i ditradu ar raddfa ficro sy’n canolbwyntio ar arsylwi diweddbwynt yr adwaith, rhowch gynnig ar yr Arbrawf titradiad ar raddfa ficro hwn gyda chyfarwyddiadau integredig.

Cyfarpar

Cyfarpar

• Pibed wydr raddnodedig, 2 cm³
• Pibed, 1 cm³, a llenwr pibed i ffitio (neu chwistrell blastig 1 cm³)
• Chwistrell blastig, 10 cm³
• Pibed ddiferu bolythen â blaen main
• Darnau bach o diwbiau rwber, plastig neu silicon
• 2 ficer 10 cm³
• Stand clamp gyda dau gnap a chlampiau
• Sbectol diogelwch

Cemegion

• Asid hydroclorig gwanedig, 0.10 M, tua 10 cm³
• Hydoddiant sodiwm hydrocsid, tua 0.1 M (LLIDUS), tua 10 cm³
• Hydoddiant dangosydd ffenolffthalein (FFLAMADWY IAWN), ambell ddiferyn

Nodiadau iechyd a diogelwch a nodiadau technegol

• Darllenwch ein canllawiau iechyd a diogelwch safonol.
• Gwisgwch sbectol diogelwch drwy gydol yr arbrawf.
• Asid hydroclorig gwanedig, HCl(dyfr) – edrychwch ar Hazcard HC047a CLEAPSS a Llyfr Ryseitiau RB043 CLEAPSS neu holwch eich corff cynghori lleol ar ddiogelwch.
• Hydoddiant sodiwm hydrocsid, NaOH(dyfr), (LLIDUS ar y crynodiad a ddefnyddir) – edrychwch ar Hazcard HC091a CLEAPSS a Llyfr Ryseitiau RB085 CLEAPSS neu holwch eich corff cynghori lleol ar ddiogelwch. Bydd y dysgwyr yn cyfrifo crynodiad yr hydoddiant sodiwm hydrocsid felly ni ddylid labelu’r botel â’r union grynodiad.
• Hydoddiant dangosydd ffenolffthalein (FFLAMADWY IAWN) – edrychwch ar Hazcard HC032 CLEAPSS a Llyfr Ryseitiau RB000 CLEAPSS neu holwch eich corff cynghori lleol ar ddiogelwch.

Paratoi’r cyfarpar titradu ar raddfa ficro

Mae’r cyfarpar titradu ar raddfa ficro, neu’r fwred ar raddfa ficro, yn disodli’r fwred arferol. I wneud y cyfarpar titradu ar raddfa ficro, torrwch ben blaen pibed ddiferu bolythen â blaen main, a gwthio’r blaen yn ofalus ar ben pibed wydr raddnodedig 2 cm³. Clampiwch chwistrell blastig gyda chynhwysedd o 10 cm³ uwchben pibed wedi’i haddasu fel sy’n cael ei ddangos yn y llun, a chysylltwch y naill a’r llall gyda thiwbiau rwber, plastig neu silicon. Oherwydd y gall diamedrau ffroenell y chwistrell a blaen y bibed fod yn eithaf gwahanol, mae’n debyg y bydd angen dau ddarn o diwb, un i ffitio’r naill ben a’r llall; yna gellir defnyddio addasydd i uno’r rhain. Gellir gwneud addasydd priodol drwy dorri pen isaf chwistrell blastig 1 cm³, er mwyn i ddiamedr corff y chwistrell ffitio yn y tiwb lletach, a phen y chwistrell ffitio yn y tiwb culach.

Gall y dysgwyr adeiladu eu cyfarpar titradu ar raddfa ficro eu hunain gan ddefnyddio cydrannau a ddarperir, ond mae hyn yn debygol o gymryd mwy o amser i’r dysgwyr na’r titradiad ei hun! Am y rheswm hwnnw, mae’n well paratoi set o’r rhain i’r dosbarth ymlaen llaw (neu gellir prynu pecynnau titradu ar raddfa ficro parod ar-lein).

Byddai pibed ddiferu bolythen addas yn un â blaen main safonol, heb ei diheintio, ac â chynhwysedd o 3.3 cm³.

Gweithdrefn 

1. Clampiwch y fwred ar raddfa ficro fel y dangosir yn y diagram. I lenwi’r fwred ar raddfa ficro, gwthiwch blymiwr y chwistrell i lawr yn llwyr yn gyntaf i sicrhau nad oes aer ynddi. Rhowch flaen y fwred ar raddfa ficro yn yr asid hydroclorig 0.10 M a chodwch y plymiwr yn araf, gan wneud yn siŵr nad oes swigod aer yn cael eu tynnu i mewn. Llenwch y chwistrell yr holl ffordd at y marc sero.
2. Defnyddiwch y bibed ar raddfa ficro 1 cm³ a’r llenwr pibed i drosglwyddo union 1.0 cm³ o’r hydoddiant sodiwm hydrocsid i mewn i ficer 10 cm³ glân.
3. Ychwanegwch un diferyn bach (dim mwy!) o hydoddiant dangosydd ffenolffthalein at yr hydoddiant sodiwm hydrocsid.
4. Addaswch safle’r fwred ar raddfa ficro fel bod y blaen ychydig o dan arwyneb y sodiwm hydrocsid a’r hydoddiant dangosol yn y bicer.
5. Titradwch yr hydoddiant asid i mewn i’r alcali drwy bwyso plymiwr y chwistrell i lawr yn ysgafn iawn, gan chwyrlïo i ganiatáu i bob ychwanegiad bach gymysgu ac adweithio cyn ychwanegu rhagor.
6. Daliwch ati nes bod lliw’r dangosydd yn troi o fod yn binc i fod yn barhaol ddi-liw.
7. Cofnodwch gyfaint yr asid hydroclorig sydd wedi’i ychwanegu bryd hynny.
8. Ailadroddwch y titradiad nes i chi gael mesuriadau atgynyrchadwy – canlyniadau cydgordiol sydd o fewn 0.1 cm³ i’w gilydd.

Nodiadau i athrawon

Mae’r dechneg hon ar raddfa ficro yn lleihau’r gofynion o ran cyfarpar a chemegion ac yn cymryd llai o amser i’w chyflawni na thitradu ar y raddfa arferol. Er bod mân beryglon yn gysylltiedig â’r hydoddiannau a ddefnyddir, mae defnyddio meintiau mor fach ohonynt yn lleihau’r risgiau o’r peryglon hynny i lefelau isel iawn. Serch hynny, gwnewch yn siŵr bod y dysgwyr yn cymryd yr holl ragofalon arferol wrth ddelio â’r hydoddiannau hyn. Y brif risg yw camddefnyddio’r chwistrellau neu’r pibedau, yn enwedig os ydynt yn cynnwys sylweddau peryglus.

Mae’r dechneg hefyd yn gwneud y pwynt nad oes raid i arbrofion cemegol meintiol bob amser gael eu cynnal ar y raddfa ‘bwced’ draddodiadol mewn ysgolion.

Mae enghraifft o’r canlyniadau yn y cyflwyniad PowerPoint i fyfyrwyr.

Cwestiynau

Mae cwestiynau sy’n cysylltu’r arbrawf ymarferol â phynciau cemeg feintiol yn y taflenni gwaith i fyfyrwyr. Ceir dau fersiwn o’r daflen waith i fyfyrwyr: wedi’i sgaffaldio (✪) a Heb ei sgaffaldio (✪✪). Mae’r daflen wedi’i sgaffaldio yn cynnig mwy o gymorth i alluogi’r dysgwyr i ddeall y cwestiynau. Ceir awgrymiadau ar ôl rhai o’r cwestiynau i gefnogi’r dysgwyr a llywio eu hatebion.

Atebion

Mae’r atebion i’r cwestiynau sydd ar y taflenni i fyfyrwyr ar y ddwy lefel, ac ar sleidiau’r wers ar gael yn y nodiadau i athrawon.