5812
.pdf
11
Лабораторная работа №3.
Определение эквивалентной массы металла.
Цель работы: экспериментальным путем определить эквивалентную массу
магния.
В основе одного из экспериментальных методов определения эквивалентной массы металлов, вытесняющих из кислот водород, лежит реакция между навеской
металла и избытком кислоты.
Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2
Измерив объем выделившегося водорода, его давление и температуру
вычисляют эквивалентную массу металла. |
|
По закону эквивалентов: nM = nH2 |
или |
Находим:
(12)
Массу водорода вычисляем из уравнения Менделеева-Клапейрона:
(13)
Подставив mH2 из уравнения (12) в уравнение (13), получим:
(14)
Экспериментальная часть.
1. В короткое колено сосуда 1, изображенного на рисунке 2, помещают навеску магния, а в длинное колено избыток соляной кислоты (15 мл 15 % раствора). Сосуд закрываем пробкой с резиновой трубкой, соединяющей сосуд 1 с измерительной бюреткой 5.
12
2. Открывают кран 2 и с помощью уравнительной склянки с водой 3
заполняют бюретку до метки 4, совместив уровни воды в измерительной склянке и бюретке. Закрывают кран 2.
3. Осторожно приливают кислоту к магнию небольшими порциями.
4. После окончания реакции сосуд 1
охлаждают до комнатной температуры и
Рис. 3. Схема установки.
измеряют объем выделившегося водорода,
предварительно совместив уровни воды в уравнительной склянке и бюретке.
Определяют температуру и атмосферное давление.
Из экспериментальных данных:
mм - масса магния (г),
VH2 - объем выделившегося водорода (л),
Р - атмосферное давление (атм),
Т - температура (К),
R - универсальная газовая постоянная
(для расчетов выбираете наиболее удобные единицы),
по уравнению (14) находят Эм.
Относительную погрешность измерения вычисляют по формуле:
,
где: Ээкс.- эквивалентная масса магния, вычисленная из экспериментальных данных;
Эрасч.- эквивалентная масса магния, рассчитанная по формуле (4).
ВЫВОД
1.Получено экспериментальное значение Эмg, равное ........................
2.Относительная ошибка измерения составила ................................. %.
13
Лабораторная работа №4.
Определение эквивалентной массы карбоната кальция.
Цель работы: определить эквивалентную массу карбоната кальция по его взаимодействию с соляной кислотой.
Простые и сложные вещества взаимодействуют друг с другом в эквивалентных количествах, т.е. с 1 эквивалентом одного вещества реагирует строго 1 эквивалент другого вещества. Таким образом, число эквивалентов и эквивалентная масса соединения могут быть найдены экспериментальным путем.
Экспериментальная часть.
1.Взвесить на технических весах чистый пустой стакан емкостью 50-100 мл (масса m1).
2.Поместить в стакан несколько кусочков мрамора (СаСО3) и вновь взвесить
(масса m2). Определяем массу взятого мрамора m2 - m1. Она должна быть в пределах
1,5-3,0 г.
3.Отмерить мерным цилиндром 15 мл 1 н раствора HCl. Осторожно прилить кислоту к мрамору. Какая реакция происходит между взятыми веществами? Запишите уравнение реакции.
4.Когда выделение пузырьков газа заметно уменьшится нагреть стакан до 6080оС на электрической плитке. Выделение пузырьков в первый момент несколько увеличится, затем прекратиться, что будет свидетельствовать о завершении реакции.
5.Слить раствор с оставшихся кусочков мрамора и промыть их два раза дистиллированной водой.
6.Оставшиеся капельки воды в стакане и на кусочках мрамора промокнуть фильтровальной бумагой и подсушить
7.Стакан с сухими кусочками мрамора взвесить на технических весах (масса
m3).
|
|
|
14 |
|
|
|
|
8. Данные |
опыта записать в следующей форме: |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Кислота |
|
Масса стакана (г) |
|
Масса мрамора (г) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
V (мл) |
пустого |
с мрамором |
с мрамором |
до |
|
после |
прореагиров |
|
|
(до опыта) |
(после опыта) |
опыта |
|
опыта |
авшего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. По полученным экспериментальным данным вычисляют эквивалентную массу
карбоната кальция. |
|
По закону эквивалентов: nСаСО3 = nHCl |
или |
Находим: |
|
|
(15) |
где: m СаСО3 - масса прореагировавшего мрамора;
Э HCl - эквивалентная масса HCl, рассчитывается по формуле (5);
m HCl - массу HCl находят из формулы для эквивалентной концентрации:
отсюда: |
|
, |
(16) |
где: V HCl - объем взятого раствора кислоты в литрах (0,015 л).
Подставляем m HCl из уравнения (16) в (15) и получаем:
(17)
10. Относительную погрешность измерения вычисляют по формуле:
,
|
|
15 |
|
где: Ээкс.- эквивалентная масса |
СаСО3, вычисленная из |
||
экспериментальных данных по формуле (17); |
|
||
|
Эрасч.- эквивалентная масса СаСО3, рассчитанная по формуле (8). |
||
|
|
ВЫВОД |
|
1. |
Получено экспериментальное значение Э СаСО3, равное |
........................ |
|
2. |
Относительная ошибка измерения составила ................................. |
%. |
|
16
ЗАДАНИЯ.
1. Дайте определение молярной и эквивалентной массе вещества.
2.Молярная и эквивалентная масса являются свойством:
а) экстенсивным б) интенсивным
3.Сколько электронных пар участвует в образовании всех связей Al2O3
O = Al –O – Al = O
4. Вычислите количества вещества О2 в молях и эквивалентах, если его масса 48
г.
5.Вычислите молярную и эквивалентную массу FeO, Fe2O3 и железа в этих соединениях.
6.Вычислите эквивалентную массу веществ H2SO4, H3PO4, Na2CO3, Ca3(PO4)2.
7.0,2 эквивалента HCl прореагировали с 10 г CaCO3. Вычислите ЭCaCO3.
8.7 г HCl прореагировали с 10 г CaCO3. Вычислите ЭCaCO3.
9.Вычислите массу СО2, выделившегося при взаимодействии 0,2 экв HCl с
избытком CaCO3.
17
Тест 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Наименьшую массу (в граммах) имеет 1 моль вещества |
||||||||
1) |
Cs2O; |
|
2) Cl2O; |
|
3) N2O; |
4) Cu2O. |
|||
2. |
Число молекул в 104,4 г хлорида бария равно |
||||||||
1) |
3,02·1023; |
|
2) 6,04·1022; |
3) 1,2·1023; |
4) 2,4·1023 |
||||
3. |
Какая формула правильно выражает закон эквивалентов: |
||||||||
1) |
|
|
|
|
|
2) m1∙Э2 = m2∙Э1 |
|
||
4. |
Эквивалентная масса Fe2(SO4)3 находится по формуле: |
||||||||
1) |
; |
2) |
; |
3) |
; |
4) . |
|
|
|
5. |
Сплавили 10 г кальция и 10 г углерода, в результате образовался карбид |
||||||||
кальция СаС2. В результате реакции получилось |
|
||||||||
1) |
16 г СаС2, в остатке 4 г углерода |
2) 20 г СаС2,остатка нет |
|||||||
3) |
16 г СаС2, в остатке 4 г кальция |
4) 20 г СаС2, в остатке 4 г углерода |
|||||||
Тест 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Относительная молекулярная масса равна 95 для хлорида |
||||||||
1) |
кальция; |
|
2) бария; |
|
3) бериллия; |
4) магния. |
|||
2. |
Количества вещества (моль) в порции оксида калия, содержащей 3,61·1023 |
||||||||
молекул, равно |
|
|
|
|
|
|
|
||
1) |
0,3; |
|
2) 0,6; |
|
3) 1,2; |
|
4) 6,68. |
||
3. |
Эквивалент вещества – такое его количество, которое соединяется с: |
||||||||
1) |
12 г |
; |
|
|
|
3) 1 моль атомов водорода; |
|||
2) |
1 моль водорода (н.у.); |
4) 1 моль атомов кислорода. |
|||||||
4. |
Эквивалентная масса AlCl3 |
находится по формуле: |
|||||||
1) |
; |
2) |
; |
3) |
; |
4) . |
|
|
|
5. |
При реакции 20 г железа и 15 г серы получился сульфид железа. При этом |
||||||||
образовалось |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) |
31,4 г FeS, остатка нет; |
|
|
2) 35, г FeS, остатка нет; |
|||||
18
3) 31,4г FeS, в остатке 3,6 г серы; 4) 31,4 г FeS,в остатке 3,6 г железа.
19
ЛИТЕРАТУРА.
1.Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл-Пресс, 2003. –728 с.
2.Зайцев, О.С. Общая химия. Состояние веществ и химические реакции / О.С.
Зайцев. – М.: Химия, 1990. – 352 с.
3. Зайцев, О.С. Общая химия. Направление и скорость химических процессов.
Строение вещества / О.С. Зайцев. – М.: Высшая школа, 1983. –264 с.
4. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия. Учеб. Для вузов / Н.С.
Ахметов. – М.: Высш. шк.; 2002. – 743 с.
5. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учебное пособие для вузов / Н.Л. Глинка. Под ред. В.А. Рабиновича и Х.М. Рубинной. –М.: Интеграл-Пресс,
2002. –240 с.
6. Зайцев, О.С. Задачи и вопросы по химии / О.С. Зайцев. – М.: Химия, 1985. –
304 с.
20
Митрофанова Светлана Валерьевна Смельцова Ирина Леонидовна
ХИМИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ
КОЛИЧЕСТВА ВЕЩЕСТВА
Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Химия (общая, неорганическая, органическая)»
для обучающихся по направлению подготовки 20.05.01 Пожарная безопасность, Специализация Пожарная безопасность
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru