Problem badawczy: Czy krystalizacja pozwala na oczyszczanie siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) – woda ($\frac{1}{5}$) z zanieczyszczonej próby w postaci krystalicznej?

Hipoteza: kryształy siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) – woda ($\frac{1}{5}$) można oczyścić za pomocą krystalizacji.

Sprzęt laboratoryjny: palnik – rodzaj sprzętu z regulacją płomienia, umożliwiający podgrzewanie substancji chemicznych; szalka Petriego – szklany spodek do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; probówka – podłużne naczynie szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; cylinder miarowy – naczynie laboratoryjne przeznaczone do odmierzania określonej ilości cieczy; tryskawka – plastikowe naczynie zamknięte nakrętką z długą końcówką. Pod wpływem nacisku na plastikowe naczynie, uwalnia zawartość na zewnątrz przez długą końcówkę; filtry papierowe – błona lub warstwa zaprojektowana do przepuszczania jedynie pewnych grupy substancji a zatrzymywania innych; parowniczka – biała, płaska, ceramiczna miseczka; szklana kolba – podstawowe naczynie laboratoryjne służące do prowadzenia reakcji chemicznych, przechowywania odczynników, destylacji i wielu innych procesów prowadzonych z ciekłymi materiałami; zlewka – naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; bagietka – sprzęt laboratoryjny, o kształcie prostego pręta szklanego, czasami zakończonego z jednej strony małą rączką, a z drugiej małą łopatką. Służy głównie do mieszania płynów; krystalizator – płaskie naczynie laboratoryjne, jeden z rodzajów zlewki; statyw – rodzaj sprzętu laboratoryjnego służący do montowania szklanej aparatury; lejek – sprzęt laboratoryjny zazwyczaj w kształcie stożka zakończonego rurką lub szlifem, służy do przelewania płynów, przesypywania proszków oraz do sączenia; trójnóg – metalowa podstawka na trzech nóżkach pod siatkę azbestową. Podczas ogrzewania naczynie znajduje się na siatce. Służy do podgrzewania substancji.

Odczynniki chemiczne: siarczan($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) - woda ($\frac{1}{5}$), butelka z rozcieńczonym kwasem siarkowym $\text{VI}$), butelka wody destylowanej, etanol. Na odczynnikach chemicznych naklejone są etykiety informujące o możliwym zagrożeniu wynikającym z użytkowania tych związków chemicznych.

Instrukcja wykonania doświadczenia: do szalki Petriego należy przesypać tyle niebieskiego siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) - woda ($\frac{1}{5}$), aby po rozpuszczeniu w $25$ centymetrów sześciennych wody destylowanej (o temperaturze $20$ stopni Celsjusza) otrzymać roztwór nasycony. W tym celu umieszczono tabelę rozpuszczalności tego związku przedstawiającą, ile gramów tej substancji rozpuści się w poszczególnych temperaturach wyrażonych w stopniach Celsjusza w 100 centymetrach sześciennych wody. W temperaturze $0$ stopni Celsjusza rozpuszczalność wynosi $\mathrm{23,1}$ grama na $100$ centymetrów sześciennych. Dla temperatury $10$ stopni Celsjusza rozpuszczalność wynosi $\mathrm{27,5}$ grama, dla $20$ stopni – $32$ gramy, dla $30$ stopni – $\mathrm{37,8}$ grama, dla $40$ stopni – $\mathrm{44,6}$, dla $50$ stopni – $53,4$, dla $60$ stopni – $\mathrm{61,8}$, dla $70$ stopni – $\mathrm{71,6}$, dla $80$ stopni – $\mathrm{83,8}$, dla $90$ stopni – $\mathrm{99,2}$, dla $100$ stopni – $114$ gramów. Po wpisaniu odpowiedniej wagi siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) – woda ($\frac{1}{5}$) ($8$ gramów) należy odmierzyć cylindrem $25$ centymetrów sześciennych wody destylowanej i przelać ją do zlewki. Następnie należy przesypać sól z szalki Petriego do zlewki z wodą destylowaną oraz wszystko razem wymieszać. Powstaje niebieski roztwór. Kolejnym krokiem jest dodanie $3$ centymetrów sześciennych rozcieńczonego kwasu siarkowego($\text{VI}$), odmierzając odpowiednią ilość cylindrem miarowym do zlewki z roztworem. Drugim etapem eksperymentu jest przygotowanie zestawu laboratoryjnego do filtracji. Na blacie stołu postawiony jest metalowy statyw z obręczą, lejek i zlewka z przygotowanym wcześniej roztworem. Umieszczono szklany lejek w statywie tak, aby zwężająca się strona była skierowana w dół. Następnie podłożono parowniczkę pod lejek. Do lejka włożono papierowy filtr. Po ściance bagietki ostrożnie wlano wcześniej zrobioną mieszaninę do lejka. Mieszanina została przepuszczona przez lejek z filtrem, zbierając się w umieszczonej pod lejkiem parownicy. Następnie przygotowano zestaw laboratoryjny do odparowywania. Na stole umieszczono: metalowy trójnóg, palnik, metalowa kratka oraz parownica z przefiltrowanym roztworem. Należy umieścić trójnóg nad palnikiem. Następnie położono metalową kratkę na trójnogu i parownicę z roztworem na kratce. Włączono palnik i podgrzano roztwór do temperatury $100$ stopni Celsjusza. Należy poczekać, aż objętość roztworu zredukuje się do $\frac{1}{3}$.

Następnym etapem jest ochłodzenie roztworu. Na stole laboratoryjnym ustawiono szklaną miskę z wodą i lodem oraz parownicę z roztworem. W pierwszym kroku przelano roztwór do krystalizatora. Umieszczono krystalizator w misce z wodą i lodem. Odczekano około $30$ minut. W krystalizatorze pojawiły się niebieskie kryształy. Następnym etapem jest oczyszczenie powstałych kryształków. Do krystalizatora dodano nieco mieszaniny etanolu z zimną wodą. Następnie należy odlano nadmiar alkoholu do zlewki. Oczyszczone kryształy przesypano na szalkę Petriego. Na szalce Petriego znajdują się niebieskie kryształy siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) – woda ($\frac{1}{5}$) o wadze $\mathrm{5,9} \mathrm{g}$.