Парціальний тиск насиченої водяної пари, мм рт.ст

Атомно-молекулярне вчення

Лабораторна робота №2

Мета роботи: закріпити на практиці теоретичні знання з теми «Атомно-молекулярне вчення». Навчитися застосовувати основні закони хімії для вирішення практичних задач: визначення молярних мас еквівалентів речовин; знаходження молярних та відносних молекулярних мас газуватих речовин.

Дослід 1. Об´ємне визначення молярної маси еквівалента цинку

У колбу місткістю 100мл влийте через скляну лійку (так, щоб не замочити стінок горла колби) 10мл розбавленої хлоридної кислоти HCl і закріпіть колбу горизонтально у штативі.

У мірний циліндр налийте води, циліндр накрийте скляною пластинкою у такий спосіб, щоб в ньому не було бульбашок повітря, занурте його отвором вниз у кристалізатор з водою. Зніміть під водою скляну пластинку. Циліндр закріпіть вертикально у затискачі штативу.

У горло колби покладіть наважку цинку і щільно закрийте пробкою з газовідвідною трубкою. Кінець трубки підведіть під отвір циліндра. Перевірте герметичність приладу. Переведіть колбу у вертикальний стан, при цьому цинк впаде в кислоту. Через 1-2 хв після початку реакції утворюваний Водень почне надходити у циліндр, витісняючи воду.

Якщо через деякий час газ не надходитиме у циліндр, це свідчитиме про негерметичність приладу. У такому разі дослід слід повторити.

Коли реакція повністю пройде і зібраний газ набуде температури навколишнього середовища, визначте об´єм газу.

Знайдений об´єм слід привести до нормальних умов, виходячи з рівняння газового стану, за такою формулою:

P₀V₀ / T₀ = P_H2V_H2 / T₁; V₀ = P_H2V_H2·273 / (273+t)P₀,

де V₀,V_H2 - об´єми водню відповідно приведені до нормальних умов і за даної температури, мл; t – температура повітря у приміщенні, ⁰С; Р_Н2 – тиск водню в циліндрі, який обчислюється за допомогою співвідношення:

P_б = P_H2 + P_H2O + h/13,6; P_б = P_б – (h/13,6+P_H2O),

де Р_б – барометричний тиск, мм рт. ст.; Р_Н2О - парціальний тиск водяної пари при температурі проведення досліду, мм.рт.ст.(таб.1); h – висота стовпчика води у циліндрі від поверхні води у каталізаторі, мм.

Таблиця 1

t^0, С	Парціальний тиск	t^0, С	Парціальний тиск
	9,21 9,85 10,52 11,23 11,99 12,79 13,64 14,53		15,48 16,48 17,54 18,66 19,83 21,03 22,33 23,71

За приведеним до нормальних умов об´ємом водню визначте молярну масу еквівалента цинку, застосовуючи співвідношення:

E = a·11200 / V₀,

де а – маса наважки цинку, г; 11200 - об’єм, що відповідає молярній масі еквівалента Гідрогену за нормальних умов, мл.

Результат порівняйте з теоретично обчисленим значенням молярної маси еквівалента цинку і обчисліть абсолютну та відносну похибки досліду. Одержані дані запишіть у табл. 2.

Таблиця 2

Умови досліду	Результати
Маса наважки цинку, г	Рб	РН2О	t^0,С	h	VH2О	V0	Ем практично обчисле-ний	Ем теоретично обчисле-ний	Похиб-ка, %

Дослід 2. Визначення молекулярної маси карбон (ΙV) оксиду CO₂

Суху скляну колбу місткістю 250 мл. закрийте пробкою і зважте на технохімічних терезах. Масу колби з повітрям запишіть у табл.. 3. На колбу спеціальним олівцем нанесіть позначку рівня, до якого доходить пробка у горлі колби.

Таблиця 3

Маса колби, г	Місткість колби, мл	Об’єм повітря за н.у., мл	Маса, г	Віднос-на молекулярна маса СО2	Похиб-ка досліду
Повіт-ря в об’ємі колби	Колби без повіт-ря	СО2 в об’ємі колби за н.у.
З повіт-рям і кор -ком	З СО2 і кор -ком

Наповніть колбу сухим СО₂ , для чого газовідвідну трубку від апарата Кіппа введіть у колбу. Перевірте на повноту заповнення карбон (ΙV) оксидом колби (запалена тріска, піднесена до отвору колби, гасне). Колбу закрийте пробкою до позначки, ще раз зважте. Для визначення об’єму газу (після зважування з СО₂ ) колбу наповнюють водою до позначки на горлі колби. Об’єм води виміряють мірним циліндром, об’єм води відповідатиме об’єму газу. Приведіть об’єм повітря в колбі, мл, до нормальних умов, застосовуючи формулу:

V₀ = PV · 273 / (273 + t) · 760,

де V - об’єм повітря в колбі, мл, за температури t , ⁰ С, та барометричного тиску Р, мм рт.ст.

Якщо маса повітря об’ємом 1л. за н.у. становить 1,293 г, масу повітря в об’ємі колби обчислюють за формулою:

m = 1,293 · V₀ / 1000.

Масу порожньої колби обчисліть за різницею між масою колби з повітрям і без нього.

Маса карбон (ΙV) оксиду в об’ємі колби дорівнює масі колби з СО₂ мінус маса порожньої колби. Одержані дані використовують для обчислення молярної маси карбон (ΙV) оксиду за рівнянням Менделєєва-Клапейрона.

Обчисліть абсолютну та відносну похибки досліду.

Завдання та запитання для самопідготовки

1. Чому дорівнює молярна маса еквівалента таких сполук:Ca(OH)₂ ,HNO_3,Cr(OH)₃,H₃PO₄,Fe₂(SO₄)_3,MgCl₂,Al₂O₃

2. Знайти молярну масу еквівалента металу, якщо при взаємодії 0,53 г його з кислотою виділилося 488 см ³ водню (н.у.)

3. Чому дорівнює молярна маса Сульфуру, якщо в результаті спалювання 16 г сірки одержано 32 г оксиду?

4.Маса 3 л газу за н.у. складає 4,6185 г. Визначте молярну масу газу, його густину за повітрям та абсолютну масу (г) однієї молекули газу.

5. Який об’єм займе при температурі 18 ⁰С та тиску 742 мм рт.ст. вуглекислий газ, що виділяється в результаті розкладу 25 г вапняку?

6. На нейтралізацію 0,314 г ортофосфітної кислоти Н₃РО₄ пішло 0,429 г КОН. Обчисліть молярну масу еквівалента та основність кислоти.

7. При взаємодії 28,5 г простої речовини з Гідрогеном утворилося 30,0 г нової складної сполуки. Визначити молярну масу еквівалента елемента, який сполучився з Гідрогеном.

8. Визначити молярну масу двовалентного металу, якщо з 14,2 г оксиду цього металу утворюється 30,2 г його сульфату.

9. Визначити формулу речовини, яка складається з Карбону, Гідрогену та Оксисену, якщо при спалюванні 0,415 г її одержано 0,33 г вуглекислого газу і 0,135 г води. Відносна густина парів цієї речовини дорівнює 29.

10.Після випаровування 0,76 г речовини її пара зайняла об´єм 235 мл при температурі 20⁰ С і тиску 103,35 кПа. При спалювання такої ж кількості цієї речовини одержано 0,44 г СО₂ і 1,28 г SO₂. Визначити молекулярну формулу речовини.

Дата добавления: 2014-12-07