Минобрнауки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»

Факультет информационно-измерительных и биотехнических систем

Кафедра физической химии

Лабораторная работа №2

по курсу «Химия»

Определение молярной массы эквивалента металла

Выполнил студент группы № 5502: Кожуховская П.В.

Проверил: _______________

Санкт-Петербург

20

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Цель работы 2

Теория 2

СОДЕРЖАНИЕ.

Ход работы 5 Расчёты 5 Вывод 6

ВВЕДЕНИЕ.

Цель работы.

Определить молярную массу эквивалента металла методом вытеснения водорода из раствора кислоты; установить, какой это металл.

Теория

Основными структурными единицами вещества являются атомы, молекулы, ионы, эквиваленты.

Эквивалент – реальная частица (атом, молекула, ион) или условная частица (доля атома, молекулы, иона), равноценная одному иону водорода Н⁺ в кислотно-основных реакциях или одному электрону ē в окислительно-восстановительных реакциях. Обозначается Э (вещество).

Молярная масса эквивалента вещества – масса 1 моль (6*10²² ) эквивалентов данного вещества. Обозначается М_эк (вещество). Выражается в граммах на моль [г/моль].

Для окислительно-восстановительной реакции, идущей в работе, закон эквивалентов можно записать как:

где m₁ и M_эк1 - масса и молярная масса вещества 1; V₂ и V_эк2 - объем и молярный объем эквивалентов газообразного вещ-ва 2.

Молярная масса эквивалента металла-восстановителя имеет вид:

где М_ат - молярная масса атомов металла, г/моль; z – число электронов, отданных атомом металла в ходе окислительно-восстановительной реакции.

Установка.

СОДЕРЖАНИЕ.

Ход работы.

1. Заполнили кристаллизатор водой (≈ 3\4)

2. Заполнили эвдиометр водой, погрузили в кристаллизатор так, чтобы эвдиометр не касался дна, закрепили в штативе.

3. Закрыли пробирку пробкой с газоотводной трубкой; опустили конец трубки в воду в кристаллизаторе; согрели пробирку руками. Выделились пузырьки => установка герметична.

4. Налили в пробирку 5мл соляной кислоты (HCl)

5. Держа пробирку с кислотой в наклонном положении, поместили навеску металла в папиросной бумаге на сухую стенку пробирки так, чтобы она не касалась кислоты. Закрыли пробирку.

6. Перевели пробирку в вертикальное положение так, чтобы навеска

металла упала в кислоту. Слегка встряхнули пробирку.

7. Началось активное выделение водорода.

Расчёты.

Навеска Металла Г	Объем выделившегося водорода м3 (л)	Температура опыта K	Атмосферное давление опыта	Парц. Давление H2 Па	Парц. Давление водяного пара Па
0,082	0,032	293	760 мм рт. ст.	98969,9	2338,1

1. Привести объем выделившегося водорода к н.у.:

2. Рассчитать молярную массу эквивалента.

3. Определить молярную массу атомов металла.

Me⁰ + 2HCl = Me⁺²Cl₂ +H₂⁰

Me⁰ - 2ē = Me⁺²

M_ат = 2M_эк => => Zn

4. Вычислить абсолютную и относительную погрешности.

5. Уравнение окислительно-восстановительной реакции.

Zn⁰ + 2H⁺Cl^- = Zn⁺²Cl^- ₂ + H⁰₂

Восстановитель Zn⁰ - 2ē = Zn⁺² окисляется

Окислитель 2H⁺ + 2ē = H⁰₂ восстанавливается

Вывод.

Экспериментальным путём по реакции металла с соляной кислотой была определена молярная масса эквивалента металла. Установлено, что этим металлом является цинк. Произошла окислительно-восстановительная реакция.