14.Вычислить среднее значение молярной массы углекислого газа

сточностью до одного знака после запятой.

15.Определить погрешность опыта, сравнивая среднее опытное значение с теоретической величиной (44,0 г/моль), и оформить отчёт.

Контролирующие задания

1.Во сколько раз углекислый газ тяжелее воздуха?

2.В аппарате Киппа для получения СО2 из мрамора используется соляная кислота. Почему нельзя использовать более дешевую серную кислоту?

3.При постоянном давлении и температуре масса одного литра водорода равна 0,082 г, а одного литра воды – 1 кг. Возможно ли определение плотности воды по водороду? Если невозможно, то почему?

4.Масса одного литра газа равна 2,86 г. Определите его молярную

массу.

5.Плотность газа 1,96 г/л. Определите его молярную массу.

6.Установите формулу газообразного вещества, содержащего углерод (81,82 %) и водород (остальное), масса одного литра которого при нормальных условиях равна 2,6 г.

Работа 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ

И АТОМНОЙ МАССЫ МЕТАЛЛА

Закон эквивалентов гласит: массы взаимодействующих без остатка веществ относятся друг к другу, как их эквивалентные массы:

Эквивалентом называется реальная или условная частица, которая соединяется с одним атомом или ионом водорода, либо замещает его. Реальные частицы – это атомы или молекулы, а условные – их части, например 1/2 атома кислорода, 1/3 молекулы Н3РО4 и т.д. (в действительности таких частиц не бывает). Масса такой частицы (масса эквивалента), выраженная в атомных единицах массы, называется эквивалентной массой, а масса одного моля (6,02·1023) таких частиц (эквивалентов) называется молярной массой эквивалента. Из этого следует, что эквивалентная масса – относительная величина, при этом сравнение идет с водородом, эквивалент которого – его атом, а эквивалентная масса равна единице.

27

Пример 1. Один атом хлора соединяется с одним атомом водорода, образуя хлороводород (НСl). Следовательно, эквивалентом хлора является его атом.

Пример 2. Кислород с водородом образует два соединения: Н2О2 (пероксид водорода) и Н2О (вода). В первом соединении эквивалентом кислорода является его атом и эквивалентная масса равна шестнадцати, а во втором – эквивалентом кислорода является 1/2 атома и эквивалентная масса равна восьми.

Пример 3. Серная кислота содержит два атома водорода. В реакции замещения одного из них эквивалентом кислоты является её молекула с эквивалентной массой 98, а в реакции замещения двух атомов водорода

– половинка молекулы (условная частица) с эквивалентной массой 49. Эквивалентные массы элементов и соединений используются при

выражении концентрации растворов (молярная концентрация эквивалентов), при оценке жесткости воды, в расчетах по электролизу и т. д.

Через эквивалентную массу элемента может быть определена его атомная масса, так как они связаны между собой соотношением:

где В – валентность элемента. При этом эквивалентная масса определяется экспериментально, а атомная масса рассчитывается приблизительно по закону Дюлонга – Пти, который гласит: атомная теплоемкость

(т.е. произведение удельной теплоемкости С и атомной массы Аr) простых веществ в твёрдом состоянии примерно одинакова и составляет в среднем около 26 Дж/(моль К), то есть C·Аr ≈ 26.

Разделив приблизительную атомную массу на эквивалентную массу, получают валентность элемента, которую округляют до ближайшего целого числа. После этого умножением эквивалентной массы на валентность получают более точное значение атомной массы.

Пример 4. При взаимодействии 59,5 мг металла с серной кислотой выделилось 21,9 мл водорода (объем измерен при температуре 17 °С и давлении750 мм рт. ст.). Удельная теплоемкость металла 0,39 Дж/(г·К). Вычислить атомную массу металла и определить, какой это металл.

Решение. 1) Переводим экспериментальные данные в систему СИ: V = 21,9 мл = 21,9·10-6 м3

28