Методика выполнения работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Волгодонский инженерно-технический институт

ФАКУЛЬТЕТ ____________________

КАФЕДРА ____________________

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ____________________

ОТЧЁТ

По лабораторным работам по общей химии

Студента________________________________________________

(группа, курс) (фамилия, имя, отчество)

Принял преподаватель______________________________________

(фамилия, имя, отчество)

______________________________________

(дата) (подпись)

Волгодонск 2015 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНОЙ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТА (ЭКВИВАЛЕНТНОЙ МАССЫ) МЕТАЛЛА ПО ОБЪЁМУ ВЫТЕСНЕННОГО ВОДОРОДА

Ц е л ь р а б о т ы: Ознакомиться с методикой определения и расчёта молярной массы эквивалента металлов.

О б о р у д о в а н и е и м а т е р и а л ы: штатив, две бюретки на 50 см³, пробирка с газоотводной трубкой, термометр, барометр, аналитические весы и разновесы; навеска металла около 0, 01 г; 2, 5 М раствор НС1.

Методика выполнения работы

По объёму вытесненного водорода можно определить молярные массы эквивалентов активных металлов (магния, алюминия, цинка и т.д.), способных вытеснять водород из разбавленных кислот.

Прибор для определения молярной массы эквивалента металлов изображён на рис. 1.1. и состоит из:

1) двух бюреток на 50 см³, соединённых резиновой трубкой;

2) реакционной пробирки;

3) газоотводной трубки;

4) штатива.

Налить в пробирку 4-5 см³ 2, 5 М раствора хлористоводородной кислоты, 5 капель раствора Со(NO₃)₂ – катализатора. Навеску металла количественно перенести в пробирку c кислотой, которую плотно присоединить к прибору. Тотчас начинается выделение водорода и вода вытесняется из правой бюретки в левую. Пока идёт реакция, записать показания барометра и термометра; по табл. 1 определить давление насыщенных паров воды.Когда весь металл растворится, прекратится понижение уровня воды в бюретке. Окончательный точный отсчёт показаний бюретки производится после охлаждения пробирки до комнатной температуры (через 3-5мин.).

Результаты измерений записывают по форме:

Масса металла, m=..., г

Показания бюретки до проведения реакции V₁=..., см³

Показания бюретки после реакции V₂=..., см³

Объём выделившегося водорода V_H2 =V₂ – V₁=..., см³

Температура окружающей среды t=..., ° С; Т=273 +t=..., К

Атмосферное давление Р=..., Па

Давление насыщенных паров воды =..., Па

Парциальное давление водорода = - =..., Па

Объём выделившегося водорода приводят к нормальным условиям на основании уравнения состояния идеального газа, объединяющего законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

где P₀ - нормальное давление, равное 101325 Па; Vo - объём газа при нормальных условиях, см³; То - 273 К; - парциальное давление сухого водорода; - объём газа в условиях опыта; Т - температура опыта по абсолютной шкале температур.

Таким образом, объём водорода, приведённый к нормальным условиям, определяется по уравнению:

;

По закону эквивалентов в случае, когда одно из реагирующих веществ находится в твёрдом состоянии, а второе - в газообразном, молярная масса эквивалента металла определяется по формуле:

где m - масса металла; М_Эоп - молярная масса эквивалента металла; Vo -объём газа, приведённый к нормальным условиям; V_э - молярный объём эквивалента газа.Молярный объём эквивалента водорода, составляющий объёма его моля, занимает при нормальных условиях 11200 см³/моль.

Таблица 1.

Давление насыщенного водяного пара в равновесии с водой

Затем студенты вычисляют теоретическую величину молярной массы эквивалента металла и находят относительную ошибку определения:

В конце работы записываются выводы.

Общий вывод по работе:

Контрольные вопросы.

1. Что называется молярной массой эквивалента элемента? В каких единицах измеряется молярная масса эквивалента?

2.. Сформулируйте закон эквивалентов. Выразите его математически.

3. Какие факторы оказывают влияние на точность определения молярной массы эквивалента металла при взаимодействии его с кислотой?