Визначення молярної маси еквіваленту металу

Основні теоретичні питання.

Визначення та формули для обчислення молярних мас еквівалентів простих та складних речовин різних класів; еквівалентний об’єм газоподібних речовин; формулювання та математичний вираз закону еквівалентів.

Мета роботи: ознайомитись з методом визначення молярної маси еквіваленту металу за об’ємом водню, що витискається металом при взаємодії з кислотами - неокисниками.

Обладнання і реактиви: прилад для визначення еквіваленту металу (див. рис.); наважку металу; розчин хлоридної кислоти (2 н); термометр, барометр.

Хід роботи

В основі методу визначення еквівалентної маси металу лежить реакція взаємодії металів, які розташовані в електрохімічному ряді напруг металів до Гідрогену, з кислотами-неокисниками:

Ме + nНСІ = МеСІ_n + Н₂↑, n-валентність металу.

Для роботи необхідно взяти порошок металу (магнію, алюмінію, цинку і т.д.).

В колбу ємкістю 100 мл (3) налити 10 мл розведеної хлоридної кислоти і закріпити її в штативі.

В мірний циліндр (2) налити воду, закрити скляною пластиною так, щоб не було пухирців повітря, перевернути догори дном та опустити його отвором в кристалізатор з водою (1). Зняти під водою скляну пластину. Циліндр закріпити вертикально. В горло колби (3) покласти наважку металу , щільно закрити пробкою з газовідвідною трубкою (4). Кінець трубки ввести в отвір циліндра. Перевести колбу (3) у вертикальне положення, щоб метал впав у кислоту. В ході реакції водень, що утворюється, надходить у циліндр і витискає з нього воду. Після закінчення реакції необхідно визначити в циліндрі об’єм утвореного газу, , висоту стовпчика води в циліндрі від поверхні води в кристалізаторі, h(мм), записати показники барометра – (кПа) та термометра – t_досл.().

Розрахункова частина

Всі необхідні для розрахунків експериментальні дані по варіантах наведено в таблиці 3.1. Номер варіанту відповідає порядковому номеру студента у списку. Виконавши потрібні розрахунки, студент має визначити еквівалентну масу і назву металу.

Таблиця 3.1

№ п/п	(кПа)	tдосл.()	h(мм)			Валентність
	99,2				92,5	ІІ
	98,7					І
	101,6				38,5	ІІ
	102,3					ІІ
	99,5					ІІ
	98,3					І
	100,5					ІІІ
	102,4					ІІ
	99,8					ІІ
	98,9					ІІ
	100,1					І
	100,7					ІІ
	98,6					ІІ
	102,1					ІІ
	101,8					ІІ

Молярну масу еквівалента металу за законом еквівалентів розраховуємо двома способами:

1. Через масу виділеного водню.

Застосовуючи рівняння стану ідеального газу Клапейрона - Менделєєва ,

визначити масу водню , який виділився в ході хімічної реакції.

Тиск водню в циліндрі () визначити із співвідношення:

,

де - тиск насиченої водяної пари (кПа) при температурі досліду (табл. 3.2),

h – висота стовпчика води в циліндрі від поверхні води в кристалізаторі, мм.

Таблиця 3.2