- •Фундаментальные понятия и
- •Законы химии
- •Определение молекулярной массы и химического эквивалента
- •Учебно-методическое пособие
- •Закон эквивалентов
- •Определение относительной молекулярной массы кислорода
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Порядок выполнения работы
- •Экспериментальные и расчётные данные
- •Определение относительной молекулярной массы диоксида углерода
- •Обработка результатов
- •Определение молярной массы эквивалента металла
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
Обработка результатов
1. По разности двух объёмов воды определите объём выделившегося водорода:
=
V2– V1.
2. Отметьте показания термометра (температуру воздуха в лаборатории во время опыта) и барометра (атмосферное давление).
3. Учтите, что водород, находящийся над водой в бюретке, насыщен водяным паром. Поэтому общее давление в бюретке, равное атмосферному, складывается из парциальных давлений водорода и насыщенного водяного пара:
=
+![]()
Тогда:
=
–
.
Давление водяного пара при температуре опыта определите по табл. 2.
4. Определение эквивалентной массы металла проводят одним из двух способов:
а)
по массе выделившегося водорода
,
которую находят по уравнению
Менделеева-Клапейрона:
ּ
=
ּ
RТ,
а
затем по закону эквивалентов вычисляют
экспериментальное значение эквивалентной
массы
:
=
;
б)
по объёму выделившегося водорода
,
который приводят к нормальным условиям
по уравнению объединённого газового
закона:
=
,
где Р0, Т0– нормальные атмосферное давление и температура;
-
объём водород при н. у.
По
закону эквивалентов определяют
экспериментальное значение эквивалентной
массы металла
:
=
,
где
=
11,2 л/моль.
5. Исходя из молярной массы металла ММи валентности В, рассчитывают теоретическое значение его эквивалентной массы:
(теор.)=
.
6. Абсолютную и относительную погрешности (ошибки) эксперимента определяют по формулам:
Δабс.
= |
(теор.) –
|;
Δотн.
=
· 100 %.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Вариант 1
Вычислите массу и плотность по воздуху смеси газов, состоящей из 1 л азота и 1 л оксида углерода (II), измеренных при н. у.
Рассчитайте эквивалентную массу серы, на окисление 4 г которой потребовалось 2,8 л кислорода (н. у.).
Вариант 2
Рассчитайте, где содержится больше молекул: в 1 м3 кислорода или в 1 м3 азота при 23 0С и 98,7 кПа.
Определите эквивалент и эквивалентную массу дигидроксохлорида железа (III) в следующих реакциях:
Fе(ОН)2Сl + NаОН = Fе(ОН)3 + NаСl;
Fе(ОН)2Сl + НСl = FеОНСl2 + Н2О;
Fе(ОН)2Сl + 2НСl = FеСl3 + 2Н2О.
Вариант 3
Определите плотность по диоксиду углероду и среднюю молярную массу смеси газов, содержащей по объёму 38 % фосгена СОСl2 и 62 % хлора.
Определите эквивалент и эквивалентную массу серной кислоты и гидроксида меди (II) в следующих реакциях:
Н2SО4 + 2КОН = К2SО4 + 2Н2О;
Сu(ОН)2 + НСl = СuОНСl + Н2О.
Вариант 4
При взаимодействии аммиака с хлором образуются хлороводород и азот. Определите, в каких объёмных отношениях находятся реагирующие и образующиеся газы.
При взаимодействии с кислотой 0,376 г алюминия получено 0,468 л водорода (н. у.). Определите эквивалентный объём водорода.
Вариант 5
Рассчитайте массу 1 л газовой смеси, состоящей по объёму из 40 % оксида углерода (II) и 60 % оксида углерода (IV), и находящейся при температуре 27 0С и давлении 2 атм.
При нейтрализации 0,943 г фосфористой кислоты израсходовано 1,291 г КОН. Вычислите эквивалент, эквивалентную массу и основность Н3РО3. Напишите уравнение реакции нейтрализации.
Вариант 6
Определите количество вещества и число молекул в 1 м3 любого газа при н. у.
Определите эквивалентный объём и эквивалентную массу диоксида углерода.
Вариант 7
В баллоне находится газ при температуре 27 0С. Определите, какая часть газа останется в баллоне, если при открытом вентиле повысить температуру на 100 0С.
Определите валентность золота в соединении состава: 64,9 % Аu и 35,1 % Сl.
Вариант 8
Какой из приведённых ниже газов, имея массу 1,5 г, занимает при н. у. объём 1,12 л: а) СН4 – метан;
б) С2Н6 – этан;
в) С3Н8 – пропан ?
Какая масса NаОН содержит столько же эквивалентов, сколько 140 г КОН ?
Вариант 9
Из 5 г технического хлората калия КСlО3 получено 0,7 л кислорода, измеренного при температуре 20 0С и давлении 111900 Па. Определите массовую долю (в процентах) примесей в веществе.
Определите, сколько литров водорода (н. у.) выделилось при растворении в кислоте 0,45 г металла, эквивалентная масса которого равна 20 г/моль.
Вариант 10
Определите число молекул кислорода в 5 л сухого воздуха (н. у.), если содержание в нём кислорода по объёму составляет 21 %.
При взаимодействии 2,45 г серной кислоты и 0,8 г гидразина образовалось 3,25 г соли. Вычислите эквивалентные массы соли и N2Н4.
Вариант 11
Масса 0,5 л некоторого газа при н. у. равна 0,3805 г, а масса 0,25 л кислорода – 0,3572 г. Определите молярную массу данного газа, исходя из:
а) его плотности по кислороду;
б) молярного объёма.
Определите эквивалент и эквивалентную массу гидрокарбоната кальция и дигидроксохлорида алюминия в следующих реакциях:
Са(НСО3)2 + 2НСl = СаСl2 + 2СО2↑ + 2Н2О
Аl(ОН)2Сl + КОН = Аl(ОН)3↓ + КСl
Вариант 12
Определите количество вещества и число условных (формальных) молекул СаСО3 в 1 кг известняка, содержащего 10 % примесей.
Определите массовую долю металла в хлориде, где его эквивалентная масса равна 27,45 г/моль.
Вариант 13
Сколько молей SО2 образуется при сгорании 42 г серы ?
Определите эквивалент и эквивалентную массу карбоната калия в следующих реакциях:
К2СО3 + НI = КНСО3 + КI;
К2СО3 + 2НI = 2КI + СО2 + Н2О.
Вариант 14
При прокаливании диоксида марганца образуется Мn3О4 и кислород. Определите объём кислорода, который выделится при 32 0С и 111,4 кПа из 0,5 кг МnО2.
Одно и то же количество некоторого металла соединяется с 0,2 г кислорода и 3,173 г галогена. Определите эквивалентную массу галогена.
Вариант 15
Масса молекулы некоторого вещества равна 1,2·10–25 кг. Определите молярную массу данного вещества.
Определите количество вещества (моль) и количество эквивалентов (моль) для следующих порций веществ:
а) 1,19 г СаСО3;
б) 170 г АgNО3.
Вариант 16
Масса 1,2 л газа при давлении 627 мм рт. ст. и температуре 39 0С равна 1,39 г. Определите плотность этого газа по водороду.
Химическое соединение состоит из мышьяка и 39 % серы (эквивалентная масса серы равна 16 г/моль). Определите эквивалентную массу и валентность мышьяка и составьте эмпирическую формулу данного вещества.
Вариант 17
Определите объёмы, которые занимают следующие массы газов при н. у.: а) 0,85 г F2;
б) 17 г АsН3 .
Для восстановления 1,59 г оксида некоторого металла потребовалось 478 мл водорода (при 7 0С и 97,3 кПа). Определите эквивалентную массу данного металла.
Вариант 18
Определите плотность по водороду газовой смеси, состоящей по объёму из 20 % водорода, 40 % азота и 40 % метана.
Сульфид некоторого двухвалентного металла массой 2,435 г при окислении даёт 2,035 г оксида металла. Определите молярную и эквивалентную массу этого металла.
Вариант 19
Определите объёмные доли неона и аргона в смеси, если их парциальные давления соответственно равны 203,4 и 24,6 кПа.
Из хлороводородной кислоты при 20 0С и 100 кПа 0,943 г некоторого металла вытеснили 348 мл водорода. Определите эквивалентную массу данного металла.
Вариант 20
Смесь газов, которой заполняют газоразрядные трубки, содержит 86 % (об.) аргона и 14 % (об.) азота. Определите парциальное давления газов, если их общее давление в трубке равно 40 кПа.
В реакцию введено 15,6 г некоторого основания. Масса прореагировавших гидроксид-ионов равна 10,2 г. Определите эквивалентную массу данного основания.
Вариант 21
Смесь состоит из 25 % (об.) водорода и 75 % (об.) азота. Каково отношение парциальных давлений газов ?
Определите эквивалентную массу металла, из 2,7 г оксида которого можно получить 6,3 г нитрата.
Вариант 22
При взаимодействии 0,927 г некоторого азотсодержащего вещества при 27 0С и 98,64 кПа выделилось 126 мл N2. Определите массовую долю азота (в процентах) в данном веществе.
Эквивалентная масса некоторого металла равна 56,2 г/моль. Определите массовую долю (в процентах) данного металла в его оксиде.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Глинка Н.Л. Общая химия: Учеб. пособие для вузов / Под ред. А.И. Ермакова. – М.: Интеграл-Пресс, 2000.
Н.В. Коровин. Общая химия. – М.: Высш. шк., 1998.
Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.А. Рабиновича и Х.М. Рубиной. – М.: Интеграл-Пресс, 2000.
Л.М. Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. Сборник задач и упражнений по общей химии. – М.: Высш. шк., 1991.
Практикум по неорганической химии: Учеб. пособие для вузов / Воробьева О.И., Дунаева К.М., Киселев Ю.М. и др.; Под ред. В.П. Зломанова. – М.: Изд-во МГУ, 1994.
СОДЕРЖАНИЕ
-
Фундаментальные понятия и термины химии
3
Закон сохранения массы и энергии
8
Закон эквивалентов
9
Закон постоянства состава
9
Закон кратных отношений
10
Закон объёмных отношений
10
Объединённый газовый закон
11
Закон Авогадро
12
Закон Дальтона
13
Правила безопасного проведения работ
14
Лабораторная работа № 1.
Определение молекулярной массы кислорода
15
Лабораторная работа № 2.
Определение молекулярной массы диоксида углерода.
19
Лабораторная работа № 3.
Определение молярной массы эквивалента металла
23
Контрольные задания
27
Список рекомендуемой литературы
32
АГТУ. Заказ № . Тираж экз.
*Реакция – от латинского rе – противо и асtiо – действие.
*r – от латинского rеlаtivus – относительный.
*Эквивалент – нечто равноценное, равнозначное, равносильное другому, полностью замещающее его.
*Масса – одна из основных характеристик материи, определяющая её инертные и гравитационные свойства.
**Энергия (от греческого – еnеrgеiа – действие, деятельность) – общая количественная мера различных форм движения материи.
*Идеальный газ – теоретическая модель газообразного состояния, для которого энергия взаимодействия между молекулами пренебрежимо мала по сравнению с кинетической энергией их хаотического (теплового) движения.
