Лабораторная работа по химии 1-3 (NPI)

Кафедра Определение эквивалентной

Лабораторная работа №1

инженерной массы металла по объему

экологии выделенного водорода

Цель работы: ознакомиться с методикой определения и расчета молярной

массы эквивалента металлов.

Оборудование и материалы: штатив, две бюретки на 50 [pic], пробирка с

газоотводной трубкой, термометр, барометр, аналитические весы и разновес,

навеска металла около 0,01 г, 2,5М раствор HCl.

Методика выполнения работы.

По объему 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, изображенный

на рисунке, состоит из:

1. Двух бюреток на 50 [pic], соединенных

резиновой трубкой;

2. Реакционной пробирки;

3. Газоотводной трубки;

4. Штатива.

Перед началом работы испытывают прибор на герметичность. Для этого

соединяют верхний конец правой бюретки с пробиркой, опускают левую бюретку

на 15-20 см, и наблюдают 3-5 мин. За положением уровня воды в ней. Если

прибор герметичен, то уровень воды в бюретке за это время не изменится. При

понижении уровня нужно исправить дефект в приборе.

После этого наливаем в пробирку 4,5 [pic] 2,5М раствора хлористо-

водородной кислоты, 5 капель раствора [pic] катализатора. Папиросную бумагу

с навеской металла смачивают каплей воды и приклеивают к внутренней стенке

пробирки над кислотой. Пробирку с кислотой и металлом плотно присоединяют к

прибору; бюретки устанавливаем так, чтобы уровни воды в них были одинаковы.

Записываем показания бюретки до опыта. Затем встряхиваем пробирку, и

металл попадает в кислоту. Тотчас начинается выделение водорода и вода

вытесняется из правой бюретки в левую. Левую бюретку при этом надо опускать

и во время опыта держать воду на одном уровне, чтобы давление газа внутри

прибора было все время близко к атмосферному.

Пока идет реакция, мы записываем показания барометра и термометра; по

таблице определяем давление насыщенных паров воды.

Когда весь металл растворился, прекратится понижение уровня воды в

бюретке. Окончательно точный отчет показаний бюретки производится после

охлаждения прибора до комнатной температуры (через 10-15 мин.)

Результаты измерений записываем в форме:

Масса металла, [pic] = , [pic].

Показания бюретки до проведения реакции, [pic] = , [pic]

Показания бюретки после реакции, [pic] = , [pic]

Объем выделившегося водорода, [pic]= [pic]- [pic] = =

, [pic]

Температура окружающей среды [pic] = ,[pic] [pic] =

, [pic]

Атмосферное давление [pic] , [pic]

Давление насыщенных паров воды [pic] , [pic]

Парциальное давление водорода [pic] =

, [pic]

Объем выделившегося водорода приводим к нормальным условиям на основе

уравнения состояния идеального газа, объединяющего законы Бойля-Мариотта и

Гей-Люссака:

[pic] ,

где [pic] - нормальное давление, равное 101,325 кПа; [pic] - объем газа при

нормальных условиях, [pic]; [pic]; [pic]- парциальное давление сухого

водорода; [pic]- объем газа в условиях опыта; [pic]- температура опыта по

абсолютной шкале температур.

Таким образом, объем водорода, приведенного к нормальным условиям

определяется по уравнению [pic] , [pic]=

= [pic]

[pic] , [pic]= =

[pic], где [pic]- масса металла; [pic]- объем газа,

приведенный к нормальным условиям; [pic] - молярный объем эквивалента газа.

Молярный объем эквивалента водорода, составляющий [pic] объема его моля,

занимает при нормальных условиях [pic].

Давление насыщенного водяного пара в равновесии с водой.

|15 |1705 |21 |2486 |

|16 |1817 |22 |2643 |

|17 |1937 |23 |2810 |

|18 |2064 |24 |2983 |

|19 |2197 |25 |3167 |

|20 |2338 |26 |3361 |

Затем мы вычисляем теоретическую величину молярной массы эквивалента

металла и находим относительную ошибку определения:

[pic] [pic][pic] [pic]

Вывод:

Работу выполнил учащийся Работу проверил:

группы ИС-02-Д1 преподаватель

Савельев Сергей

Владимирович