Лабораторная работа 1 Тема: Определение молярной массы эквивалента металла и его молярной (атомной) массы методом вытеснения. Согласно закону эквивалентов Рихтера, реагенты и продукты реакции соотносятся между собой в количествах, пропорциональных их эквивалентам или молярным массам эквивалентов.
Цель работы: распознать неизвестный металл по его молярной массе. Метод основан на измерении объема газа (водорода), вытесняемого известной массой металла из избытка раствора кислоты (серной или соляной) по реакции: Me + nH 2 SO 4 =Me 2 (SO4) n +nH 2 или Me + nHCl = MeCln +n/2 H 2 Где: n - валентность металла.
Экспериментальная часть Реактивы: 2н раствор H 2 SO 4 ( или HCl ), навеска металла Me ( Mg, Al, Fe, Zn ). Оборудование: прибор для определения объема водорода, выделяющегося по реакции Me с кислотой. Ход работы ( смотрите видео )
Измерительный параметр Ед. изм. Результаты измерений Навеска металла m,г Начальный уровень воды в бюретке V 1, мл Конечный уровень воды в бюретке V 2, мл Объем вытесненного газа ( V 2 - V 1 ) V(H 2 ), мл Атмосферное давление P атм, Па Давление паров воды h( H 2 O ),Па Температура воздуха t 0 C
Измерительный параметр Ед. изм. Результаты измерений Навеска металла m,г 0,024г Начальный уровень воды в бюретке V 1, мл 14,5мл Конечный уровень воды в бюретке V 2, мл 38,7мл Объем вытесненного газа ( V 2 - V 1 ) V(H 2 ), мл Атмосферное давление P атм, Па 101058,35Па Давление паров воды h( H 2 O ),Па 2197Па Температура воздуха t 0 C 19 0 C
Обработка результатов Вычислите объем водорода (в мл), вытесненного металлом при температуре t и давлении P атм, по формуле: V(H 2 )= V 2 - V 1 Собранный над водой водород содержит водяной пар, поэтому парциальное давление водорода вычисляется по следующей формуле: P ( H 2 )= P атм - h( H 2 O )
3. Приведите измеренный объем водорода к нормальным условиям, используя объединенный газовый закон: T 0 =273K p 0 =101325 Па где T=T 0 + t, откуда
4. Рассчитайте молярную массу эквивалента металла Мэ ( Ме ) по закону эквивалентов, зная, что молярный объем эквивалента водорода V э ( H 2 ) равен 11,2л/моль: Отсюда
5. Рассчитайте молярную массу металла по уравнению: M ( Me )= M э( Me ) · в при в=2 M ( Me )= при в=3 M ( Me )=
Сравните рассчитанное значение молярной массы металла со значением молярной массы металла Me ( Mg, Al, Fe, Zn ), навески которых были предложены, определите неизвестный металл: ( в=2 ), М( Mg )= 24,3г/моль (в =3), М( Al )=27г/моль (в =2,3), М( Fe )=56г/моль (в =2), М( Zn )=65г/моль
6. Сравните полученное значение молярной массы металла M ( Me ) со значением молярной массы металла M 0 ( Me ), определенным по Периодической таблице Д.И. Менделеева, и найдите относительную ошибку вашего эксперимента ( ꜫ ) по уравнению: 7. Вывод:
