Опыт №1. Определение молярной массы эквивалента алюминия

В реакциях, протекающих с выделением газа, молярную массу эквивалента вещества можно определить объёмным методом – по объёму выделяющего газа.

Методика опыта. В пробирку наливаем 5-6 мл раствора соляной кислоты НCl и на край пробирки помещаем навеску алюминия Al таким образом, чтобы металл не соприкасался с кислотой. Затем соединяем пробирку с прибором для определения объёма газа – он состоит из двух стеклянных заполненных водой трубок, соединённых между собой по типу сообщающихся сосудов. Отметив уровень воды в трубке, с которой соединена пробирка, сбрасываем навеску металла в кислоту. В ходе реакции выделяется газообразное вещество, и уровень воды в трубке, с которой соединена пробирка, понижается. Когда уровень воды в трубке стабилизируется, заканчиваем опыт.

В ходе опыта происходит следующая реакция:

2 Al + 6 HCl = 2 AlCl₃ + 3 H₂↑

Запишите исходные данные для расчёта молярной массы эквивалента алюминия по следующему образцу:

Исходные данные:

Масса навески – m, г;

Объём выделившегося водорода – V, мл;

Температура опыта – t, °С;

Атмосферное давление – P, мм рт. ст.;

Упругость водяных паров – h, мм рт. ст.

Приводим объём выделившегося водорода к нормальным условиям по формуле:

,

где V – объём выделившегося водорода, мл;

Р – атмосферное давление, мм рт.ст.;

t – температура опыта, °С;

h – упругость водяных паров при температуре опыта, мм рт.ст;

Т₀ – температура, соответствующая нормальным условиям, К;

Р₀ – давление, соответствующее нормальным условиям, мм рт.ст.

Запишите расчёт приведения объёма выделившегося водорода к нормальным условиям по вышеуказанной формуле с учётом полученных исходных данных.

Рассчитываем молярную массу эквивалента алюминия по формуле:

,

где m – масса навески, г;

– молярный объём эквивалента водорода, мл/моль;

V₀ – объём выделившегося водорода в пересчёте на нормальные условия, мл.

Запишите расчёт молярной массы эквивалента алюминия по вышеуказанной формуле.

Относительную ошибку опыта рассчитываем по формуле:

,

где – теоретическое значение молярной массы эквивалента алюминия, г/моль;

– значение молярной массы эквивалента алюминия, полученное в ходе опыта, г/моль.

Запишите расчёт величины относительной ошибки опыта по вышеуказанной формуле.

Сделайте вывод о данном методе определения молярной массы эквивалента вещества и укажите, с какой ошибкой она была найдена в данном случае.