химия лр. лаб эквивалентная масса цинка (3). Закон эквивалентности. Лабораторная работа Определение эквивалентной массы цинка Цель работы Ознакомление с методами вычисления и экспериментального определения эквивалентной массы элементов

• Название: Закон эквивалентности. Лабораторная работа Определение эквивалентной массы цинка Цель работы Ознакомление с методами вычисления и экспериментального определения эквивалентной массы элементов
• Анкор: химия лр
• Дата: 08.10.2022
• Размер: 468.5 Kb.
• Имя файла: лаб эквивалентная масса цинка (3).doc
• Тип: Закон; #721230

Эквивалент. Закон эквивалентности.
Лабораторная работа

Определение эквивалентной массы цинка

Цель работы: Ознакомление с методами вычисления и экспериментального определения эквивалентной массы элементов.

1. 
   Теоретическая часть.
   

Закон эквивалентов: Вещества взаимодействуют между собой в количествах, пропорциональных и химическим эквивалентам.

Другая формулировка: массы (объемы) реагирующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам (объемам):
_{ } = _{   } = _{ }
Химическим эквивалентом элемента называется такое количество вещества (моль), которое соответствует 1 моль атомов водорода, соединяется с 1 моль атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях. Химический эквивалент не является постоянной величиной, он зависит от валентности (степени окисления) элемента.

Эквивалентная масса (Э) – это масса одного эквивалента (г/моль, кг/моль). Эквивалентная масса равна частному молярной массы его атомов (А) и валентности элемента (Вна валентность элемента ()\\\\му молярной массы его атомов ()или замещает то же количество аотмов водорода в химических реакц) в данном соединении:
Э = _{ }
Эквивалентным объемом (л/моль, м³/моль) называется объем, занимаемый в данных условиях (Р, Т) 1 эквивалентом вещества.

2. 
   Экспериментальная часть
   

Задание: определить экспериментальную эквивалентную массу цинка по количеству выделившегося водорода в реакции взаимодействия металла с соляной кислотой:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H_{2 }

Вычислить ее теоретическое значение и относительную ошибку эксперимента.

Приборы и реактивы:

Установка для определения молярной массы эквивалента металла .

Аналитические весы.

Термометр.

Барометр.

Мерный цилиндр объемом 100мл

Металл в гранулах 0,4 – 0, 5 г.

1Н раствор соляной кислоты .

Ход работы
Реакция металла с кислотой проводится на специальной установке, изображенной на рисунке.

Наполнить кристаллизатор на половину его объема водопроводной водой. Наполнить вровень с краями мерный цилиндр емкостью 100 мл и закрыть его стеклянной пластикой; перевернуть цилиндр вверх дном, опустить в кристаллизатор и под водой удалить стеклянную пластинку. Отметить объем воздуха в цилиндре (h₁).

В колбу емкостью 50 мл налить 1Н раствор НCl. На аналитических весах взвесить навеску металла массой примерно 0,5 г, навеску поместить в колбу так, чтобы избежать контакта с кислотой. Плотно закрыть колбу пробкой с газоотводной трубкой, конец которой должен быть подведен под цилиндр. Привести в контакт кислоту и металл, осторожно наклоняя реакционную колбу. Выделяющийся в реакции водород вытеснит воду из цилиндра. По окончании выделения газа отметить объем водорода в цилиндре (h₂).


Экспериментальные данные

1. 
   Навеска металла m, г
   
2. 
   Объем 1Н раствора соляной кислоты, мл
   
3. 
   Объем выделившегося водорода V_н2, мл
   
4. 
   Объем водорода при нормальных условиях (н. у.) V₀, мл
   
5. 
   Температура в лаборатории по абсолютной шкале Т = 273 + t, К
   
6. 
   Атмосферное давление Рполн, мм рт. ст.
   

7) Давление водяных паров при данной температуре , мм рт. ст.

8. 
   Экспериментальная эквивалентная масса металла МЭ_эксп., г/моль
   
9. 
   Теоретическая эквивалентная масса металла МЭ_теор., г/моль
   
10. 
    Относительная ошибка Е, %
    

Обработка экспериментальных данных

1. 
   Вычислите объем V_H2 выделившегося водорода :
   

V_{H2 =} V₂ – V₁

2. 
   Приведите найденный объем водорода к нормальным условиям, используя объединенный газовый закон по формуле
   

_{ } ,

где - давление водяных паров при данной температуре, (мм рт. ст.);

– атмосферное давление,(мм рт. ст.);

- значение температуры, давления и объема при стандартных условиях;

Т – температура К, Т = 273 + t.

Величину определяют по справочнику ( см. приложение 1). Поправку вводят вследствие того, что давление над водой является суммой парциальных давлений водорода и паров воды.
4) Вычислите экспериментальную эквивалентную массу металла:
МЭ_эксп. = _{ } , г/ моль

Где VЭ_H2 - эквивалентный объем водорода, равен 11200 мл/моль

m- масса металла, г
V₀ - объем водорода, приведенный к нормальным условиям, (мм рт. ст.)
5) Вычислите теоретическую эквивалентную массу металла:
МЭ_теор. = _{ }
где А – молярная масса цинка , В – валентность.

7. 
   Сравните найденную экспериментальную эквивалентную массу с теоретической_., вычислив относительную ошибку опыта (в %):
   

Е = _{ }
При получении относительной ошибки больше 10% эксперимент повторите.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1



Переведите экспериментальные данные в систему СИ:

V, м³

Р, ПА

По уравнению Клапейрона-Менделеева рассчитайте массу водорода