 |
Определение эквивалентной массы металла
|
|
|
|
Задание: Определить экспериментально эквивалентную массу металла (магния, цинка – по заданию преподавателя) по количеству выделившегося водорода в реакции взаимодействия металла с соляной кислотой
Ме +2HCl = МеCl2+H2
Вычислить ее теоретическое значение и относительную ошибку эксперимента.
Приборы и реактивы. Прибор для определения эквивалента металла (рис.1.1.). Аналитические весы. Термометр. Барометр. Мерный цилиндр на 25-50 мл. Стаканчик химический. Фильтровальная бумага. Навеска металла (химически чистого) около 0.04 – 0.05 г. Соляная кислота (10мас.% раствор).
Ход определения.
1. Налить через воронку в бюретку воду до нулевого деления. Плотно закрыть отверстие бюретки пробкой со стеклянной трубкой. В одну часть сосуда Ландольта поместить навеску цинка. Другую часть сосуда через воронку наполнить на две трети объема разбавленной (10мас.%) соляной кислотой. Присоединить сосуд к свободному концу трубки, соединенной с бюреткой.
2. Проверить герметичность прибора. Для этого опустить или поднять воронку вместе с кольцом на 10-15 см. Если уровень воды в бюретке не меняется, то прибор герметичен и можно приступать к опыту. Если уровень воды в бюретке меняется, то необходимо плотнее закрыть пробками бюретку и сосуд, снова проверить и т.д. Уровень воды V1 в бюретке до начала опыта записать с точностью до 0.1 мл.
3. Привести в контакт кислоту и металл, осторожно наклоняя сосуд Ландольта. После полного растворения металла выждать 5-7мин., чтобы содержимое сосуда охладилось. Затем установить на одной высоте уровень воды в бюретке и воронке. При этом внутри прибора создается давление, равное давлению наружного воздуха. Записать уровень воды V2 в бюретке после опыта.
|
|
|
4. Результаты эксперимента внести в журнал по форме:
Навеска металла, m, г……………………………………………………..
Уровень воды в бюретке:
до опыта V1, мл………………………………………...….....
после опыта V2, мл…………………………………………..
Объем выделившегося водорода VН2, мл………………………………..
Объем водорода при нормальных условиях (н.у.) V0, мл………………
Температура опыта T = 273+t, K…………………………………………
Барометрическое давление P, мм рт.ст…………………………………..
Давление насыщенного водяного пара h, мм рт.ст. при температуре опыта…
Экспериментальная эквивалентная масса металла Мээксп, г/моль……….
Теоретическая эквивалентная масса металла Мэ теор, г/моль……………..
Относительная ошибка e, %.........................................................................
Рис. 1.1. Прибор для определения эквивалента металла:
1) Бюретка для измерения объёма выделившегося водорода;
2) Сосуд Ландольта для проведения реакции;
3) Каучуковая трубка;
4) Воронка.
2.2. Вычисления:
1. Подсчитать VН2, вытесненного водорода по разности уровней в бюретке:
VН2 = V2-V1
2. Привести это объем к нормальным условиям:
Величину h посмотреть в справочнике. Поправку h вводят вследствие того, что общее давление на воду является суммой порциальных давлений водорода и воды.
3. Вычислить экспериментальную массу металла:
где - эквивалентный объем водорода, равный 11200 мл/моль.
4. Сравнить экспериментально найденную эквивалентную массу металла (MЭ)
с теоретически посчитанным MЭ теор = А/В, вычислив в процентах ошибку опыта:
2.3. Контрольные вопросы и задачи
1. Вычислить молярные массы эквивалентов следующих элементов:
а) магния, если известно, что при нагревании одного моль его в токе кислорода, масса увеличилась на 66.7%. Ответ: 11.9 г/моль;
б) олова, если при нагревании 0.9185 г его в токе кислорода образуется 1.166 г оксида олова. Ответ: 29.68 г/моль.
2. Определить молярную массу эквивалента элемента, если при восстановлении 1.3 г оксида этого элемента алюминием получилось 1.02г оксида алюминия, содержащего 47% кислорода. Ответ: 13.66г/моль.
|
|
|
3. Написать формулу соединения сурьмы с серой, если известно, что молярная масса атомов сурьмы равна 121.8 г/моль, эквивалентная масса ее - 40.6 г/моль, молярная масса атомов серы равна 32 г/моль, эквивалентная масса - 16 г/моль.
4. Определить молярные массы эквивалентов и факторы эквивалентности кислот и оснований в следующих реакциях:
а) HNO3 + Bi(OH)3 = Bi(0H)2NO3 + Н2O;
б) H2S + NaOH = NaHS + Н2O;
в) 3H2SO4 + 2А1(ОН)3 = Al(SO4)3 + 6H2O;
г) Н3РO4 + Са(ОН)2 = СаНРO4 + 2Н2O;
д) 2HCl + Bi(ОН)3 = ВiOНСl2 + Н20.
5. Вычислить молярную массу эквивалента и фактор эквивалентности хромата калия К2СrO4 как окислителя, если К2СrO4 восстанавливается до КСrO2.
6. Определить молярную массу эквивалента металла, если 0.34*10-3 кг его вытесняют из кислоты 56.94*10-6 м3 водорода при температуре 0°С и давлении 94643 Па. Ответ: 67.8 г/моль.
7. Определить молярную массу эквивалента металла в следующих соединениях:
Мn2O7, Мg2P2O7, Сr2O3, Ва(ОН)2, Аl2(SO4)3 * 18Н2O, Сa3(РO4)2, Аg2O, FeSO4 • 7H2O, СrРО4.
8. Чему равен эквивалентный объем кислорода?
9. При взаимодействии 2,5г карбоната металла с азотной кислотой образовалось 4,1г нитрата этого же металла. Вычислить молярную массу металла и эквивалент металла.
Оглавление
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. 1
Молярные массы эквивалентов оксидов в реакциях обмена: 3
Молярные массы эквивалентов кислот в реакциях обмена: 3
Молярные массы эквивалентов оснований в реакциях обмена: 4
Молярные массы эквивалентов оснований солей в реакциях обмена: 4
Ме +2HCl = МеCl2+H2 6
Ход определения. 6
|
|
|
