Лабораторная работа по химии 1-3 (NPI) (Laboratorka)

Посмотреть архив целиком

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 , 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 , соединенных

резиновой трубкой;

  1. Реакционной пробирки;

  2. Газоотводной трубки;

  3. 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 2,5М раствора хлористо-водородной кислоты, 5 капель раствора 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, = , .

Показания бюретки до проведения реакции, = ,

Показания бюретки после реакции, = ,

Объем выделившегося водорода, = - = = ,

Температура окружающей среды = , = ,

Атмосферное давление ,

Давление насыщенных паров воды ,

Парциальное давление водорода = ,


Объем выделившегося водорода приводим к нормальным условиям на основе уравнения состояния идеального газа, объединяющего законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

,

где - нормальное давление, равное 101,325 кПа; - объем газа при нормальных условиях, ; ; - парциальное давление сухого водорода; - объем газа в условиях опыта; - температура опыта по абсолютной шкале температур.

Таким образом, объем водорода, приведенного к нормальным условиям определяется по уравнению , = =

, = = , где - масса металла; - объем газа, приведенный к нормальным условиям; - молярный объем эквивалента газа. Молярный объем эквивалента водорода, составляющий объема его моля, занимает при нормальных условиях .


Давление насыщенного водяного пара в равновесии с водой.

,

,