Определение эквивалента металла. Молекулярные спектры поглощения, в отличие от спектров атомов, состоят из более широких полос, так как представляют сумму различного типа переходов (экв)

Объяснение опыта

Определение эквивалента металла основано на измерении объема водорода, который выделяется при реакции металла с кислотой:

Me(II) + 2HCl = MeCl₂ + H₂­.

В соответствии с законом эквивалентов:

, (1.1)

где - количество эквивалентов металла;

- количество эквивалентов водорода

или , (1.2)

где m - масса металла, г;

- эквивалентная масса металла, определенная из опыта, г/моль;

- объем выделившегося водорода, приведенного к нормальным условиям, мл;

- эквивалентный объем водорода при нормальных условиях, 11200 мл.

Реакцию проводят в приборе - эвдиометре (рис. 1.1). Он состоит из двух сообщающихся бюреток, в которые залита вода. Одна бюретка 1, называемая измерительной, соединена с двухколенной пробиркой 3 (пробиркой Оствальда) с помощью газоотводной трубки 4. Другая бюретка 2 - вспомогательная. Обе бюретки передвигаются относительно друг друга по вертикали.

	Рис. 1.1. Схема эвдиометра

Проведение опыта

Перед началом работы необходимо убедиться в герметичности прибора. Закрепите бюретки в штативе так, чтобы их можно было свободно передвигать по вертикали, т. е. их передвижению не мешала бы плоскость стола. Нулевая отметка в измерительной бюретке 1 должна быть на уровне глаз.

На пробирку 5 газоотводной трубки 4 плотно наденьте сухую реакционную пробирку 3. Опустите вспомогательную бюретку 2 вниз на 15-20 см. В измерительной бюретке 1 создается вакуум, который должен сохраняться. Если уровень воды в бюретке со временем остается неизменным, то прибор герметичен. Если уровень воды в бюретке 1 будет снижаться, то прибор не герметичен. В этом случае необходимо плотнее вставить пробку 6 газоотводной трубки 4 в бюретку 1 и плотнее надеть пробирку 3 на пробку 5.

ВНИМАНИЕ! Нельзя работать на негерметичном приборе. При работе со стеклом соблюдайте осторожность, учитывая хрупкость стекла.

Убедившись в герметичности прибора, снимите пробирку 3 и установите бюретку 1 так, чтобы уровень воды находился вблизи нулевой отметки. Отсчет уровня ведите по нижнему мениску (рис. 1.2).

	Рис. 1.2. Определение уровня жидкости

Затем в одно колено реакционной пробирки 3 поместите кусочек металла. Массу металла, указанную на бумажке, в которую он был завернут, запишите в табл. 1.1.

В другое колено пробирки 3 налейте раствор соляной кислоты до трети объема. Плотно наденьте пробирку 3 на пробку 5 газоотводной трубки.

Снова проверьте прибор на герметичность. Если прибор герметичен, то показания уровня воды (V₁) в измерительной бюретке запишите в таблицу.

Поднятием пробирки 3 перелейте кислоту в колено с металлом. Выделяющийся водород вытеснит воду из бюретки 1 в бюретку 2. После прекращения реакции (прекращения выделения водорода), выждите 3-5 минут, чтобы содержимое реакционной пробирки охладилось до комнатной температуры.

Затем вспомогательную бюретку 2 опустите так, чтобы уровни воды в обеих бюретках находились на одной высоте. При равных уровнях воды внутри прибора создается атмосферной давление.

В таком положении бюреток замерьте уровень воды (V₂) в измерительной бюретке 1 и запишите в табл. 1.1.

Вычисления:

1. Определение парциального давления водорода, .

Водяной пар в воздухе обладает заметным парциальным давлением. Чтобы определить парциальное давление водорода , необходимо исключить давление насыщенных паров воды , которое находится по таблице 1.2 при соответствующей температуре опыта.

= Р - . (1.3)

Таблица 1.1