Цель работы: пользуясь методом вытеснения водорода или другого газа, определить эквивалентные массы металла и соли.

Экспериментальная часть

1. Определение эквивалентной массы металла методом вытеснения водорода

1.1. Ход и данные опыта

В данном опыте, для определения объема выделившегося водорода в реакции двухвалентного металла используется пробор «бюретка» (рис. 1).

1)      Трубка для передачи выделившегося газа с сосуд с водой

)        Емкость для вытесненной жидкости

)        Скопление газа в трубе

)        Колба Оствальда

)        Емкость для скопления жидкости и газа с делениями

)        Трубка, соединяющая емкость для скопления газа и жидкости с емкостью для вытесненной жидкости

)        Использующаяся в опыте жидкость

)        Штатив

Рис.1

Порядок выполнения опыта

В одно колено колбы Оствальда поместим образец металла, а в другое раствор соляной кислоты. Затем наклоним колбу так, чтобы соляная кислота соединилась с металлом. После окончания выделения водорода, находим давление выделившегося водорода, как разность атмосферного давления и давление насыщенных водяных паров. Далее с помощью закона эквивалентов мы определяем молярную массу металла, по которой и определяем металл.

Численные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование измерений

Обозначение

Численные значения

Единица измерения

Масса образца металла

0,0158

Г

Температура опыта

T

293

K

Объем выделившегося H2

16,3

Мл

Атмосферное давление

Pатм

738

мм. рт. ст.

Давление насыщенных водяных паров

17,54

мм. рт. ст.

Давление выделившегося H2

720,46

мм. рт. ст.

Расчеты:

По закону эквивалентов:

По уравнению состояния идеального газа:

Элемент с ближайшим значением молярной массы Mg.

1.2 Анализ результатов опыта

. Какой металл использовался в эксперименте. Кратко опишите его физические и химические свойств.

В данном эксперименте использовался магний. Mg - твердое вещество серебристого цвета (при н.у.). Относиться к щёлочноземельным металлам. Двухвалентен. Активен. Проводит электрический ток. Реагирует с кислотами и солями аммония, раскалённый магний реагирует с водой, сгорает на воздухе, горит в углекислом газе.

2. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности опыта

 г/моль - абсолютная погрешность

 - относительная погрешность

3. При определении эквивалентной массы каких металлов раствор кислоты можно заменить на раствор щёлочи? Приведите примеры.

С растворами щелочи реагируют амфотерные металлы, такие как цинк, олово, алюминий. Примеры:

2. Определение эквивалентной массы соли

2.1 Ход и данные опыта

В данном опыте наши действие практически соответствуют первому, за исключением того, что в реакцию вступает не металл, а соль - карбонат натрия. Для меньшей погрешности воду следует заменить раствором NaCl. Пользуясь законом эквивалентов, найдем, эквивалентную массу карбоната кальция. Численные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование измеренийОбозначениеЧисленные значенияЕдиница измерения

Масса CaCO3

0,038

Г

Температура опыта

T

293

K

Объем выделившегося CO2

9,3

Мл

Атмосферное давление

Pатм

738

мм. рт. ст.

Давление насыщенных водяных паров

17,54

мм. рт. ст.

Давление выделившегося CO2

720,46

мм. рт. ст.

Расчеты:

Согласно закону эквивалентов:

Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона:

2.2 Анализ результатов опыта

.        Определите теоретическое значение эквивалентной массы CaCO3. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности опыта.

 г/моль - абсолютная погрешность

% - относительная погрешность

2.      Объясните почему при расчетах  использовали значение эквивалентной массы  2 раза больше теоритического.

При расчете эквивалентной массы карбоната кальция использовалось значение эквивалентной массы углекислого газа в два раза больше теоретического, потому что в зависимости от реакции эквивалент сложных соединений может изменяться.

3.      Сделайте вывод о влиянии характера реакции и значения эквивалента сложных веществ.

Эквивалент вещества может изменяться в зависимости от реакции. Так при разложении  эквивалент  равен 22, в то время как теоретический (рассчитанный по формуле ) равен 11.

эквивалент химический магний водород

Ответы на контрольные вопросы

1.

I)

Дано:        

 Из закона эквивалентов:        x и n целые       *100- 39.98798 г/моль  т.к n целое, x=2 n=2,5*2=5     *100- 24,3179 г/моль  т.к n целое, x=2 n=1,5*2=3  

Найти:  

Ответ: В оксиде мышьяка (V) его эквивалентная масса равна 15 г/моль, а в оксиде мышьяка (III) 25 г/моль.

II)

Эквивалент химического элемента зависит от его валентности, так как в разных оксидах валентность мышьяка разная, то и эквивалентные массы тоже разные.

2.

Дано:   13,43 г     2,07 кПа   =22,4 л/моль

     По закону эквивалентов:    По уравнению состояния идеального газа:              Элемент с ближайшим значением молярной массы Zn.

Найти: -?

Ответ: В реакции участвовал Zn.

Дано:      

Согласно закону эквивалентов:          

Найти:

Ответ: В реакцию вступило 80 г гидроксида натрия.

Дано:  

 В данной реакции валентность серы равна II Согласно закону эквивалентов:        

Найти:

Ответ: Получилось 0,5

• Основные вопросы химии