Содержание

Экспериментальная часть

1. Определение эквивалентной массы металла методом вытеснения водорода

1.1 Ход и данные опыта

1.2 Анализа результатов опыта

2. Определение эквивалентной массы соли

2.1 Ход и данные опыта

2.2 Анализ результатов опыта

Экспериментальная часть

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

1. Определение эквивалентной массы металла методом вытеснения водорода

1.1 Ход и данные опыта

В данном опыте используется прибор, который изображен на рис.1. С помощью этого прибора мы определяем объем выделившегося водорода в реакции металла (2-ух валентного) и кислоты. Далее с помощью закона эквивалентов находим молярную массу металла, по которой определяем металл. Численные данные представлены в таблице 1.

) Трубка для передачи выделившегося газа в 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

Таблица 1.

Наименование измерений

Обозначение

Численные значения

Единица измерения

Масса образца металла

0,02

г

Температура опыта

T

291

K

Объем выделившегося H2

22

мл

Атмосферное давление

Pатм

727

мм. рт. ст.

Давление насыщенных водяных паров

15,47

мм. рт. ст.

Давление выделившегося водорода

711,51

мм. рт. ст.

Расчеты:

По закону эквивалентов:

По уравнению состояния идеального газа:

Элемент с ближайшим значением молярной массы Mg.

1.2 Анализа результатов опыта

В данном эксперименте использовался Mg. Это твердое вещество при обычной температуре. Относиться к щёлочноземельным металлам. Очень активный. Проводит электрический ток. Серебристого цвета. Число протонов равно числу электронов, равно числу нейтронов и равно 12. Валентность равна 2.

. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности опыта.

 г/моль - абсолютная погрешность % - относительная погрешность

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

2. Определение эквивалентной массы соли

2.1 Ход и данные опыта

Этот опыт похож на первый, за исключением того, что в реакцию вступает известная соль карбонат кальция с той же соляной кислотой. Для предотвращения потерь CO2, образующегося в реакции и хорошо растворяющегося в воде, заменяем воду в приборе на насыщенный раствор NaCl. Далее опять же используя закон эквивалентов, находим эквивалентную массу карбоната кальция. Численные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование измерений

Обозначение

Численные значения

Единица измерения

Масса CaCO3

0,038

г

Температура опыта

T

291

K

Объем выделившегося CO2

8,8

мл

Атмосферное давление

Pатм

727

мм. рт. ст.

Давление насыщенных водяных паров

15,47

мм. рт. ст.

Давление выделившегося углекислого газа

711,51

мм. рт. ст.

Расчеты:

Согласно закону эквивалентов:

Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона:

2.2 Анализ результатов опыта

1.

 г/моль - абсолютная погрешность

химический эквивалент металл соль

% - относительная погрешность

. 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. Расчеты проведены выше.

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

Ответы на контрольные вопросы

1. Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит 65,2% Аs, другой - 75,5 % Аs. Определите эквивалентную массу мышьяка в обоих оксидах. От чего зависит эквивалент химического элемента?)

Дано:      

Допустим, что масса As в первом оксиде равна 65,2 г. Отсюда найдём массу О в этом соединении.  Также найдём массу As во втором соединении:  Из закона эквивалентов:      Также найдём  во втором соединении:    

Найти:    

Ответ: В оксиде мышьяка (V) его эквивалентная масса равна 15 г/моль, а в оксиде мышьяка (III) 25 г/моль. Эквивалент зависит от валентности элемента в данном соединении.

. Металл (II) массой 13,43 г вытеснил из раствора кислоты 5 л водорода, собранного над водой и измеренного при температуре 291 К и 101,3 кПа. Давление насыщенного пара воды равно 2,07 кПа. Определите, какой это металл.

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

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

-?

Ответ: В реакции участвовал Zn.

. Сколько граммов гидроксида натрия вступило в реакцию, если в результате получилось два эквивалента металла?

Дано:    

Согласно закону эквивалентов:     =46 г. (т.к.2 моля эквивалентов)  = 40 г/моль Исходя из закона эквивалентов:  

m (NaOH) - ?

Ответ: В реакцию вступило 80 г гидроксида натрия.

. Сколько моль эквивалентов сероводорода получилось при взаимодействии водорода и 8 г серы при н. у.?

Дано:    

 В данной реакции валентность серы равна II Согласно закону эквивалентов:      =16 г/моль    = 0,5 моль Отсюда:  = 0,5 моль эквивалентов

Ответ: Получилось 0,5