отчет (2). Определение эквивалентной массы металла

• Название: Определение эквивалентной массы металла
• Дата: 29.11.2022
• Размер: 121.76 Kb.
• Имя файла: отчет (2).docx
• Тип: Отчет; #820086

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра общей химии

Отчет по

ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1

Тема: Определение эквивалентной массы металла

Выполнил: студент гр. ПЭ-22 _________ Пономарев Л.С.

^{(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил:

руководитель работы:

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург 2022

Цель работы: усвоить понятие о химическом эквиваленте и научиться определять эквивалентные массы веществ.

Оборудование и реактивы:

В лаборатории: штатив – 1 шт., лапа – 2 шт., кристаллизатор – 1 шт., колба Вюрца с присоединенной изогнутой стеклянной трубкой – 1 шт., резиновая пробка – 1 шт., фильтровальная бумага, термометр – 1 шт., барометр – 1 шт., бюретка объемом 25 мл. – 1 шт., навеска исследуемого металла с указанной массой – 1 шт., полоска миллиметровой бумаги длиной 50 см (линейка) – 1.

В вытяжном шкафу: соляная кислота – раствор концентрацией 1 моль/кг; мерный цилиндр, объемом 25 мл. – 1 шт.
Ход эксперимента:

1. 
   Наполнить водой кристаллизатор и бюретку (стеклянную трубку с делениями и краном для выпуска жидкости внизу). Проверить, плотно ли закрыт кран бюретки.
   
2. 
   Закрыв верхнее отверстие пальцем, перевернуть бюретку и опустить ее в кристаллизатор с водой. Палец убрать под водой, при этом вода из бюретки не вытечет.
   
3. 
   Закрепить бюретку в штативе. Уровень воды в ней не должен быть выше крайнего деления шкалы.
   
4. 
   В колбу Вюрца (круглодонная колба с боковым отводом) при помощи мерного цилиндра отобрать 5-7 мл соляной кислоты.
   
5. 
   Вытереть насухо горло колбы фильтром.
   
6. 
   Расположив колбу горизонтально, поместить в ее горло навеску металла и плотно закрыть колбу пробкой.
   
7. 
   Поместить присоединенную к бокового отводу колбы Вюрца стеклянную трубку в опущенный в воду конец бюретки.
   
8. 
   Отметить уровень жидкости в бюретке. Показания следует снимать по положению нижнего края вогнутого мениска жидкости при нахождении его на уровне глаз. Цифры на шкале бюретки – объем в миллилитрах (мл), при снятии показаний необходимо учитывать, что бюретка со шкалой перевернута.
   
9. 
   Перевести колбу в вертикальное положение, сбрасывая навеску металла в кислоту. В результате реакции выделяется водород, который вытесняет воду из бюретки. Во время протекания реакции не следует держать колбу в руках во избежание ее нагрева и искажения результатов за счет теплового расширения газа.
   
10. 
    Когда выделение пузырьков водорода прекратится, отметить конечный уровень воды в бюретке.
    
11. 
    При помощи полоски миллиметровой бумаги измерить высоту столба воды в бюретке от нижнего края мениска до уровня воды в кристаллизаторе.
    
12. 
    По показаниям барометра и термометра определить атмосферное давление и температуру в лаборатории.
    

Содержание протокол лабораторной работы:

Масса навески металла, m_Me = 0, 115 г.

Объем воды в бюретке в начале эксперимента, V₁ = 23,8 мл.

Объем воды в бюретке в конце эксперимента, V₂ = 12 мл.

Объем выделившегося водорода, V_изм = V₁ - V₂ =11,8 мл.

Высота столба воды в бюретке, h = 237 мм=0,237м.

Атмосферное давление в лаборатории- P_атм = 759 мм.рт.ст.= 101 192 Па

Температура в лаборатории, T = 20℃=293К.
Обработка экспериментальных данных:

1. Водород находится в бюретке под давлением ниже атмосферного на величину давления водяного пара, а также разрежения, создаваемого за счет давления столба жидкости в бюретке. Поэтому давление водорода вычисляется по формуле: молярная масса эквивалент определение
P=Р_атм-Р ₁-Р ₂ = Р_атм - Р₂ - hd_aqg,

Таблица1.1 1.1
где P_{1 –} давление столба воды в бюретке, Па, P₁ = ghd_aq 9,8 – переводной коэффициент из мм вод. ст. в Па;d_aq – плотность воды, d_aq =1000 кг/м³; Р₂ – давление насыщенного водяного пара, которое находится в соответствии с температурой в лаборатории (см. таблицу 1.1)

Т, К	283	288	293	298	303	308
Р2, Па	1226,4	1706,2	2332,7	3172,5	4238,9	5625,3



2. Масса выделившегося водорода m_H вычисляется по уравнению Менделеева-Клапейрона:

mн₂

где M_H2 – молярная масса водорода, M_H2= 2 ; V – объем водорода, м³; R – универсальная газовая постоянная, R = 8,314
mн₂ 9,3525×10^-4 г

3. 
   Эквивалент металла по закону эквивалентов:
   

Э_М(Ме)

где Э_М(Н) – эквивалентная масса водорода, Э_М(Н) = 1 .

Э_М(Ме)

4. По степени окисления металла, указанной преподавателем и равной двум, определяем молярную массу металла.

Э_М  где зарядовое число Z = 2

отсюда молярная масса металла:



Молярная масса ≈ молярной массе магния (24 г/моль), следовательно, образец, используемый в ходе эксперимента, был из магния.

5. Вычисление относительной погрешности эксперимента:
, где


Вывод: В результате работы был исследован способ определения эквивалентной массы металла, которая находится методом вытеснения водорода из раствора кислоты. В ходе эксперимента был определен эквивалент массы металла и установлен сам металл с относительной погрешностью эксперимента в 6,6 %