Лабы 1 Семестр / 0207_ЛР2-отчет_Маликов

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физической химии

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Химия»

Тема: Определение молярной массы эквивалента металла

Студент гр. 0207		Маликов Б.И.
Преподаватель		Кириллова С.А.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы.

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

Приборы и принадлежности.

Схема прибора для определения молярной массы эквивалента металла методом вытеснения водорода из раствора кислоты, где обозначены: 1  штатив для эвдиометра; 2  эвдиометр; 3  кристаллизатор; 4  газоотводная трубка; 5  штатив для пробирки; 6  пробирка.

Основные теоретические положения.

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 e^- в окислительно-восстановительных реакциях. Обозначается Э (вещество).

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

Для окислительно-восстановительной реакции, идущей в работе, закон эквивалентов можно записать как m₁/M_эк1=V₂/V_эк2, где m₁ и Мэк₁  масса и молярная масса вещества 1; V₂ и V_эк2  объем и молярный объем эквивалентов газообразного вещества 2.

Молярная масса эквивалента металла-восстановителя имеет вид:

M_Эк=М_ат/z , где М_ат  молярная масса атомов металла [г/моль]; z – число электронов, отданных атомом металла в ходе окислительно-восстановительной реакции:

Ме⁰  zе^¯  Ме^z

Протокол наблюдений

Лабораторная работа № 2

«Определение молярной массы эквивалента металла»

Вариант: 11

Температура опыта – 23°С

Атмосферное давление опыта – 759 мм рт. ст.

Навеска металла, m , кг (г)	Температура опыта, T1 , К	Атмосферное давление опыта, Pатм , Па	Парциальное давление водяного пара, PH2O , Па	Объем выделившегося водорода, V1, м3 (л)	Парциальное давление водорода, P1 Pатм-PH2O , Па
0,0252	296	101192	2338,1	0,0347	98853,9

Обработка результатов измерений.

1. Приведите объем выделившегося водорода к нормальным условиям (н. у.):

По формуле: , где T₀ = 273 К; p₀ = 101 325 Па

V0=0,0315 [л]

2. Рассчитаем молярную массу эквивалента металла, используя закон эквивалентов:

По формуле: , где Vэ (H₂) = 11,2 л/моль (н. у.)

М_э=9 [г/моль]

3. Определим молярную массу атомов металла:

Мат = zМ_Э

1. z=1: Мат₁ = 9 [г/моль]

2. z=2: Мат₂ = 18 [г/моль]

3. z=3: Мат₃ = 27 [г/моль] Al - Алюминий

4. Вычислим абсолютную и относительную погрешности определения молярной массы эквивалента металла:

Абсолютная погрешность: (Мэктеор – Мэкпр)=0,02 [г/моль]

Относительная погрешность: │Мэктеор  Мэкпр │ / Мэктеор  100%=0,07%

5. Уравнение окислительно-восстановительной реакции:

2Al⁰+6H⁺Cl^-→2Al⁺³Cl^-₃+3H₂⁰↑

Al⁰-3e^¯→Al⁺³ │2

2H⁺+2e^¯→H₂⁰│3

Al⁰→Al⁺³ – восстановитель

2H⁺→H₂⁰ – окислитель

Вывод.

Реакцией взаимодействия металла с соляной кислотой была

определена молярная масса эквивалента металла. Было установлено, что данным

металлом является алюминий.