первая лаба (Chemistry_laba№1)

Посмотреть архив целиком

Работа №1

Определение химического эквивалента металла объемным методом.


Выполнял Щербицкий Дмитрий Сергеевич, группа ПС 1-11

Дата выполнения: 7.10.03

Дата сдачи: 14.10.03


Цель работы – усвоить понятие «химический эквивалент», а также ознакомиться с простейшими измерениями газовых объемов и с расчетами по газовым законам.


Теоретическая часть


Закон эквивалентов является одним из основных законов химии. Этот закон, высказанный Рихтером в конце XVIII в., получил свою окончательную формулировку в 1803 г.: химические элементы соединяются между собой в весовых количествах, пропорциональных их эквивалентам.


Химическим эквивалентом, или эквивалентной массой, называют количество единиц атомной и молекулярной массы вещества, равноценное в химических реакциях 1,008 единицы атомной массы водорода или молю электронов, принимающих участие в окислительно-восстановительных реакциях:


1,6 х 10-19 Кл х 6,02 х 1023 моль-1 ~ 9,6484 х 104 Кл х моль-1.


Зная эквивалент и валентность элемента, можно определить его атомную массу, так как эти величины связаны между собой следующим соотношением:

Атомная масса = эквивалент х валентность (степень окисления),

или А = Э х n.

Вычисление эквивалента целесообразно для веществ с ионной или сильно полярной ковалентной связью.

При вычислении эквивалента кислот, оснований и солей по их формулам надо исходить из того, что эквивалент кислоты равен ее молекулярной массе, деленной на основность кислоты, т.е. на число атомов водорода, содержащихся в молекуле кислоты, способных замещаться на металл; эквивалент основания равен его молекулярной массе, деленной на валентность металла или число гидроксильных групп в молекуле основания; эквивалент соли равен ее молекулярной массе, деленной на произведение числа атомов металла в молекуле соли и проявленной валентности этого металла.

Экспериментально эквивалент элемента может быть найдет путем определения количества присоединяемого или замещаемого элементом водорода, кислорода или другого элемента, эквивалент которого известен.

Эквивалент можно определять и электрохимическим путем на основании закона Фарадея, согласно которому при прохождении 96494 Кл электричества через раствор электролита на электродах выделяется один эквивалент вещества.

В настоящей работе использован наиболее простой и доступный способ определения эквивалента активных металлов, основанный на измерении объема водорода при реакции вытеснения его активным металлом из кислоты.





Практическая часть


Опыт. Определение химического эквивалента металла объемным методом.


Ход работы:

1)проверил комплектность прибора

2)Определил цену деления бюретки(ц.д.=0.1)

3)Выравнял нижние кончики бюреток

4)Открыл пробку пробирки

5)Вытер пробку и отвод пробирки

6)записал массу металла, полученного у преподавателя

7)Положил металл на край отвода пробирки

8)заткнул пробкой отвод

9)Проверил герметичность прибора

10)Выровнял уровни в бюретках

12)Записал комнатную температуру

13)провёл реакцию, поднимая пробирку до падения металла в кислоту

14)подождал выравнивания температуры пробирки и комнаты

15)выровнял уровни в бюретках

16)Записал новые уровни воды в бюретках

В пробирку 1 до одной четверти ее объема налил раствор соляной кислоты плотностью 1,12. Боковой отросток должен быть сухим (вытер досуха фильтровальной бумагой). Навеску металла, полученного у преподавателя (массу металла сразу записал в рабочую тетрадь), ссыпал в отросток пробирки. Отверстия пробирки тщательно закрыл пробками и присоединил пробирку к прибору. Прибор состоит из двух бюреток, соединяющихся между собой резиновой трубкой. Бюретка 2 соединена с пробиркой 1 и поэтому плотно закрыта; бюретка 3 (стеклянная трубка) открыта.

Двигая на штативе бюретку 3, привести к одной высоте уровни воды в обеих бюретках. В этом случае давление в бюретке 2 должно быть равно атмосферному давлению, чем можно воспользоваться для определения давления в реакционном пространстве.

Перед растворением металла в кислоте прибор проверил на герметичность. Для этого поднял бюретку 3, причем уровень воды в бюретке 2 не резко опустился, а только немного колебался.

Убедившись в герметичности прибора, установил уровни воды в бюретках на одной высоте. Записал положение уровня в бюретке 2 (по нижнему мениску). Поднял пробирку 1 и ссыпал металл из бокового отростка в кислоту. Выделившийся водород увеличивает объем газа в рабочей части прибора, и уровень воды в бюретке 2 понижается. Одновременно опускал бюретку 3 для того, чтобы прибор не находился под давлением.

По окончании растворения металла и охлаждения рабочей части прибора до комнатной температуры тщательно выравнял уровни в обеих бюретках и записал новое значение объема газа в рабочей части прибора. Разность полученного и первоначального объемов дал объем выделившегося водорода.


Наблюдения:

При опрокидывании металла в соляную кислоту выделился газ.Во время реакции происходит сильное выделение газа, в результате чего в бюретках быстро меняется уровень воды. Реакция происходит до полного растворения металла в кислоте.

Уравнение реакции:

Ме + 2 HCl -> МеCl2 + H2


Расчет:


В таблице 1 смотрим давление насыщенного пара при температуре комнаты(t=190С) :16,48мм рт.ст.

Vлев=24-7.5 = 16.5мл

Vправ=25-8.5 = 16.5мл

Pатм=756мм рт.ст.

Подставляем полученные величины в расчетную формулу:

Э = (m/V)*11200(273+t)P0/(273(P–h))=(0.0179/16.5)*11200(273+19)*760/273(756-16.5)=13.364

Mr(Ме)=Э*2=26.728 ----> металл – Al (алюминий)


Al + 2 HCl -> AlCl2 + H2

=(13.49-13.364)/13.49=0.9%


Вывод:

Мы определили, что химический эквивалент металла равен 13.364*n(nZ), с погрешностью =0.9% , а, следовательно, данный мне металл – Алюминий. Так же я ознакомился с простейшими измерениями газовых объёмов и с расчетами по газовым законам.


Контрольные вопросы:

1)Дано: mМе =1.04г, VH=0.672л

Найти: Ме

Решение:

Ме + 2НХ -> МеХ2 + Н2 , где НХ – к-та т.к. молей водорода в 1 раза больше, чем металла => VМе=1/2 VH

Э = mМе*11200/2VH(мл) = 8.66

Больше всего подходит Cr.

Ответ: Cr


2)


Случайные файлы

Файл
2389.rtf
10765-1.rtf
2133.rtf
5462-1.rtf
27747.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.