Densitetslaboration

Inledning
I denna labb ska vi identifiera en metall genom att ta fram metallens densitet. Metallens densitet tar vi fram genom att successivt tillsätta mer av metallen i form av metallnitar till en bägare med vatten. Mellan tillsättningarna antecknar vi volym - och massförändringarna. Efter vi har tillsatt metallnitar fem gånger till bägaren gör vi en linjär regression av värdena för att få fram densiteten.


Teori
Densitet anger antal massenheter per volymenhet i ett ämne, eller förenklat hur tät atomerna i ett ämne är packat. Detta gör att ju högre densitet ett ämne har, desto tyngre är det.

Formeln för densitet lyder: P = m/v där p är densitet, m är massa och v är volym.  Genom att titta på formeln ser jag att massan ska var på y-axeln och volymen på x-axeln i den linjära regressionen, eftersom massan är beroende av volymen.


Experiment
Det första vi gör i labben är att fylla en cylinderformad bägare med 100 ml vatten, väger bägaren med vattnet i sig och antecknar vikten. Sen delar vi upp metallnitarna i fem ungefär lika stora högar. Efter det tillsätter vi en metallhög i taget till bägaren och antecknar volym förändringen som vi ser på bägaren, och massförändringen som visas på vågen.

Mellan varje metallhög vi tillsätter antecknar vi ned vikten och volymen. Efter alla metallhögar är i bägaren har vi fått fem stycken olika mätvärden. Med mätvärden gör vi sedan en linjär regression för att få fram k-värdet, som representerar ämnets densitet. Vi lägger också till punkten 0,0 när vi gör regressionen, eftersom utan volym finns det ingen massa och utan massa finns det ingen volym.

Mätresultat och analys

I diagrammet är massan på y-axeln och volymen på x-axeln. Diagrammet visar funktionen m(v), massans ökning i förhållande till volymen.

När man räknar ut k-värdat får man uppställningen: Y2-Y1/X2-X1 eller m2-m1/v2-v1. K-värdet blir då  förenklat m/v, vilket är formeln för densiteten. Densiteten är alltså 2,74 eller 2,7.

OBS. Jag vet inte varför funktionen får ett m-värde även fast jag har 0.0 som en punkt i excel, men jag antar att det inte spelar så stor roll eftersom k-värdet bli ändå cirka 2.7.

Slutsats
Trendlinjen visar att densiteten är 2,7 mol/dm3. När jag letar efter ett ämne som har den densiteten i det periodiska systemet ser jag att aluminium har den densiteten. Slutsatsen blir då att metallnitarna är av aluminium.