Экспериментальная часть

Выполнение работы

1. Соберите прибор согласно схеме, указанной на рис. 1.

2. Заполните бюретку до отказа водой и, закрыв пальцем, переверните в кристаллизатор, предварительно заполненный водой.

3. Установите уровень воды в бюретке на нулевое деление.

4. Подведите газоотводную трубку от пробирки под бюретку.

5

Рис. 1. Прибор для определения эквивалента металла

. Получите у преподавателя навеску металла.

6. Налейте в пробирку 3-5 мл хлороводородной кислоты (1:3) так, чтобы не смочить кислотой стенки пробирки.

7. Пробирку с кислотой наклоните и осторожно положите на ее стенку навеску металла, следя за тем, чтобы последний преждевременно не попал в кислоту. В таком положении пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой, ранее подведенной под бюретку, и, встряхнув пробирку, опустите металл в кислоту. Выделяющийся при взаимодействии кислоты с металлом водород собирается в бюретке. Когда выделение водорода прекратится, определите его объем, который равен объему вытесненной воды.

8. Определите по термометру температуру и по барометру давление.

9. Запишите результаты измерений:

m₁ – масса металла, г;

V_t – объем вытесненного водорода, мл;

P_t – атмосферное давление, мм рт. ст.;

t – температура, °С;

Т = (273 + t) – абсолютная температура, К;

h – упругость водяных паров при данной температуре (табл. 5).

Эта величина вводится потому, что даже при комнатной температуре пар над поверхностью воды обладает заметным давлением.

Таблица 5

Упругость водяных паров

Температура, ºС	Упругость водяных паров, мм рт. ст.	Температура, ºС	Упругость водяных паров, мм рт. ст.
10	9,2	22	19,8
11	9,8	23	21,8
12	10,5	24	22,4
13	11,2	25	23,8
14	12,0	26	25,2
15	12,8	27	26,3
16	13,6	28	28,3
17	14,6	29	30,0
18	15,5	30	31,8
19	16,5	31	33,7
20	17,5	32	35,7
21	18,7	33	37,7

Вычисления

Найденный объем водорода V_t при температуре t и давлении P_t приведите к нормальным условиям, т. е. к объему газа при 0 ºС и давлении 760 мм рт. ст. по формуле

.

Затем, учитывая объем моля водорода (11,2 л) при нормальных условиях и его массу, рассчитайте экспериментальную молярную массу эквивалента металла:

.

Сравните найденную величину экспериментальной молярной массы эквивалента металла с его теоретической величиной, вычисленной по атомной массе и валентности данного металла:

= атомная масса / валентность.

Определите абсолютную и относительную ошибки опыта:

Абсолютная ошибка = М_{Э (Ме) теор} – М_{Э (Ме) эксп}.

Относительная ошибка = .

Контрольные вопросы

1. Определите молярные массы эквивалентов элементов в соединениях:

а)  хрома в KCrO2,CrO3;	б) серы в H2SO4, K2SO3;
в) фосфора в Na3PO4,Cu(PO3)2;	г) олова в SnO2,SnO;
д) меди в Cu2O,CuCl2;	е) железа в FeCl3,Fe(NO3)2.

2. Определите молярные массы эквивалентов соединений:

а) серной кислоты;	б) гидроксида алюминия;
в) оксида железа (III);	г) сульфата магния;
д) карбоната кальция;	е) гидрокарбоната меди;

ж) фосфорной кислоты в реакции H₃PO₄ + 2NaOH = Na₂HPO₄ + 2H₂O;

з) угольной кислоты в реакции H₂CO₃ + KOH = KHCO₃ + H₂O;

и) гидроксида цинка в реакции Zn(OH)₂ + HCl = ZnOHCl + H₂O.