2 Г занимают объем 22,4 л

х г ^__________ ,, ^__________ 2,24 л

Согласно закону эквивалентов

.

Мольная масса металла определяется из соотношения

,

где - эквивалентная масса;

А – мольная масса металла;

В – стехиометрическая валентность элемента.

Так как атомная масса в а.е.м. численно равна мольной (молярной) массе, выраженной в г/моль, то искомая атомная масса металла 54,9 а.е.м.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ работы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ массы МЕТАЛЛА ПО ОБЪЕМУ ВЫТЕСНЕННОГО ВОДОРОДА

Приборы и реактивы: прибор для определения эквивалента, пробирки, металл, соляная кислота 5%-ный раствор.

Прибор (рис.1) состоит из бюретки и воронки, соединённых посредством резиновой трубки. Бюретка закрыта пробкой и газоотводной трубкой, к которой присоединяется пробирка.

Рис.1

Для производства опыта необходимо получить у преподавателя навеску металла, взвешенную на аналитических весах.

Осторожно присоединить пробирку к бюретке и убедиться в герметичности прибора. Для этого создать в приборе давление, подняв воронку несколько выше уровня воды в бюретке. Если прибор герметичный, то в первый момент уровень воды изменится, но потом останется постоянным, если же уровень воды будет не­прерывно меняться, значит, прибор пропускает воздух. Необходимо выяснить причины негерметичности и устранить их.

Снять пробирку. Отмерить цилиндром 5 мл 5% соляной кислоты и вылить в пробирку, стараясь не смочить верхней части пробирки. Держа пробирку наклонно, положить навеску на сухую стенку пробирки так, чтобы она не соприкасалась с кислотой.

Плотно закрыть пробкой пробирку, следя за тем, чтобы металл не соприкасался с кислотой. Привести воздух в пробирке к атмосферному давлению, установив воду в бюретке и воронку на одном уровне. Точно заметить установленный в бюретке уровень (записать). Отсчет производить по нижнему мениску жидкости. Осторожно стряхнуть металл в кислоту.

После окончания реакции привести газ к атмосферному давлению, уровняв уровень воды в бюретке и воронке. Записать уровень воды в бюретке (V₂).

Записать показатели термометра t и барометра P.

Обработка результатов эксперимента.

1. Вычислите объем выделившегося водорода .

2. Приведите полученный объем к нормальным условиям. При расчете объема при н.у. следует учесть давление водяного пара:

где V₀ - объем выделившегося водорода, приведенный к нормальным условиям;

V- объем выделившегося водорода по опыту, мл;

P – атмосферное давление, мм рт. ст.;

h – давление водяных паров, мм рт. ст.;

T – абсолютная температура (273 + t)⁰;

t – температура опыта, ⁰;

3. Зная массу прореагировавшего металла и объем вытесненного водорода, вычислите эквивалентную массу металла:

4. Вычислите атомную массу металла, узнав у преподавателя его валентность.

5. Найдите относительную погрешность определения (теоретическое значение эквивалента рассчитайте по формуле (2)).

Исходные данные и результаты работы записываются в форме таблицы:

Навеска металла, m, г	Объем выделившегося V, мл водорода	Температура, t, 0С	Давление Р, мм.рт.ст.	Объем выделившегося Н2 при н.у. V0, мл	Эквивалентная масса металла ЭМе	Атомная масса А	Ошибка, %

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

1. Опыты с неприятно пахнущими и ядовитыми веществами прово­дить обязательно в вытяжном шкафу.

2. При распознавании выделяющегося газа по запаху следует направ­лять струю движениями руки от сосуда к себе.

3. Выполняя опыт, необходимо следить за тем, чтобы реактивы не попали на лицо, одежду и рядом стоящего товарища.

4. При нагревании жидкостей, особенно кислот и щелочей, держать пробирку отверстием в сторону от себя.

5. При разбавлении серной кислоты нельзя приливать воду к кислоте, необходимо вливать кислоту осторожно, небольшими порциями в холод­ную воду, перемешивая раствор.

6. При работе с ядовитыми веществами (солями ртути, мышьяка, свинца и т.п.) по окончании работы необходимо тщательно вымыть руки.

7. Отработанные растворы кислот и щелочей рекомендуется сливать в специально приготовленную посуду.

8. Все склянки с реактивами необходимо закрывать соответствующими пробками.

9. Оставшиеся после работы реактивы не следует выливать или высыпать в реактивные склянки (во избежание загрязнения).

ОФОРМЛЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ЖУРНАЛА

Лабораторный журнал заполняется в ходе практических занятий по мере выполнения работы. На обложке журнала проставляется фамилия студента, его инициалы, номер группы и курса. Можно рекомендовать следующую схему записи:

1. Дата выполнения работы.

2. Название лабораторной работы и ее номер.

3. Название опыта и его цель.

1. Наблюдения, уравнения реакций, схема прибора, расчетные табли­цы, графики.

4. Выводы.

5. Контрольные вопросы и задачи по теме.

Лабораторный журнал периодически проверяется преподавателем.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Сформулируйте закон эквивалентов.

2. Определите объем водорода (н.у.), который выделится при растворении 10 г Al в соляной кислоте при растворении?

3. Чему равен эквивалентный объем кислорода при нормальных условиях? 1,5 г двухвалентного металла взаимодействуют с 0,69 л кислорода (н.у.). Вычислите эквивалентную массу и атомную массу металла.

4. 1,6 г кальция и 3,16 г цинка вытесняют из кислоты одинаковое количество водорода (н.у.), вычислите эквивалентную массу цинка. Эквивалентная масса кальция равна 20г/моль.

5. Вычислите атомную массу двухвалентного металла и определите, какой это металл, если 8,34 г металла окисляются 0,680 л кислорода (н.у.).

6. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу гидрокарбоната кальция Ca(HCO₃)₂ и хлорида дигидрооксиалюминия Al(OH)₂Сl в реакциях, выражаемых уравнениями:

Ca(HCO₃)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2CO₂ + 2H₂O

Al(OH)₂Cl + KOH = Al(OH)₃ + KCl

7. Напишите уравнения реакций Fe(OH)₃ c хлористоводородной кислотой (соляной) кислотой при которых образуются следующие соединения железа:

а) хлорид дигидрооксожелеза;

б) дихлорид дигидрооксожелеза;

в) трихлорид железа.

Вычислите эквивалент и эквивалентную массу Fe(OH)₃ в каждой из этих реакций.

Время, отведенное на лабораторную работу

Подготовка к работе	0,5 акад. часа
Выполнение работы	2,0 акад.часа
Обработка результатов эксперимента и оформление отчета	1,5 акад.часа