Определение эквивалента металла методом вытеснения водорода (первый способ)
Сущность этой работы заключается в определении количества водорода, вытесняемого произвольно взятым количеством металла. Выполнить ее можно, пользуясь изображенным на рис. 11 прибором.
В колбу а наливают некоторое количество кислоты. Точно взвешивают кусочек металла, опускают его в кислоту и сейчас же закрывают пробкой. Выделяющийся водород из колбы а идет в двугорлую склянку b, вытесняя оттуда воду, которая по трубке с перетекает в стакан е. Под конец реакционную смесь немного подогревают для ускорения реакции.
По окончании реакции прибор в течение некоторого времени оставляют стоять, чтобы водород внутри прибора принял температуру наружного воздуха. Спустя 8-10 мин. выравнивают давление внутри и снаружи прибора. Для этого поднимают стакан е настолько, чтобы вода в нем и в склянке стояла на одинаковом уровне, и закрывают зажим на резиновой трубке.
Затем измеряют объем вытесненной воды. Этот объем и дает объем выделившегося водорода, если только трубка с до начала опыта была заполнена водой. Температура и давление водорода равняются температуре и давлению наружного воздуха.
Для работы нужны: 1) навеска металла; 2) мензурка 100 мл; 3) 15%-ная соляная кислота; 4) прибор рис. 11.
П о р я д о к в ы п о л н е н и я р а б о т ы
1. Приготовить прибор согласно рис. 11.
2. Получить у лаборанта необходимое для опыта количество металла и возможно точнее определить его вес.
3. Заполнить трубку с прибора водою. Для этого открыть зажим на трубке с и вдунуть в прибор воздух через горло колбы а. По заполнении трубки с водою закрыть зажим.
4. Закрыть колбу а резиновой пробкой и, снова открыв зажим d, проверить, «держит» ли прибор. Трубка с является сифоном, который, однако, может действовать только в том случае, если в склянку b свободно проникает воздух. Поэтому если при открытом зажиме вода из прибора не вытекает, то это значит, что прибор «держит».
5. Закрыть зажим. Вылить воду из стакана е и поставить его на прежнее место.
6. Налить в колбу а 8-10 мл 15%-ной соляной кислоты, опустить в нее взвешенное количество металла, быстро закрыть колбу пробкой и сейчас же открыть зажим d. Довести реакцию до конца.
7. Уравнять температуру и давление внутри прибора и снаружи (см. выше на стр. 23). Измерить мензуркой объем вытесненной воды, равный объему выделившегося водорода.
8. Записать данные опыта в следующую табличку:
Навеска металла |
|
Объем выделившегося водорода |
|
Температура лаборатории |
|
Барометрическое давление |
|
Давление водяного пара при температуре воздуха в лаборатории |
|
Найденный эквивалент металла Эоп |
|
9. На основании опытных данных вычислить эквивалент металла (Эоп) (при расчете учесть, что давление водорода в приборе равняется наружному давлению минус давление водяного пара).
Давление насыщенного пара при температурах от 13 до 24° в мм рт. ст.
t° C
|
p
|
t° C
|
p
|
t° C |
p |
t° C |
p |
13
14
15
16
|
11,23
11,99
12,79
16,63 |
17
18
19
20
|
14,53
16,48
16,48
17,54 |
21
22
23
24 |
18,65
19,83
21,07
22,38 |
25
26
27
28
29 |
23,8
25,2
26,7
28,4
30,1
|
10. Узнать у лаборанта, какой был взят металл. Рассчитать его эквивалент (Этеор) по атомному весу и валентности металла. Определить в процентах велечину ошибки опыта.
11. Сделать в лабораторном журнале схематический рисунок применявшегося прибора и дать краткое описание работы.
РАБОТА №5-б