Работа № 1.1. Взвешивание вещества на технических и аналитических весах

В задачу работы входит ознакомление с взвешиванием на электронных технических и аналитических весах, определение массы контрольного образца и взятие навески твердого сыпучего вещества.

Экспериментальная часть

Необходимое оборудование: технические электронные весы, аналитические весы, разновесы к весам, часовое стекло или листок кальки, пинцет.

Необходимые реактивы: контрольный образец, сухая соль.

Методика выполнения работы

Ознакомиться с инструкцией по использованию электронных технических весов ЕТ-300, с конструкцией аналитических весов, техникой и правилами взвешивания.

1. Контрольное взвешивание. Руководствуясь правилами взвешивания, взвесить контрольный образец, полученный у лаборанта на технических весах с точностью до 0,01 г. Затем перейти к определению массы образца на аналитических весах.

Узнайте у преподавателя истинную массу образца, рассчитайте абсолютную и относительную погрешность измерений.

Под погрешностью измерения понимают отклонение результата измерения от истинного значения определяемой величины.

Абсолютная погрешность m при определении массы представляет собой разность между истинной массой образца m и измеренной опытным путем m_изм: .

Относительная погрешность  представляет отношение абсолютной погрешности к истинному значению и выражается в процентах: .

2. Взвешивание сыпучих веществ. В соответствии с правилами взвешивания сыпучих веществ взять навеску сухой соли с точностью до 0.01 г (по указанию преподавателя).

Результаты

Масса образца, полученная на технических весах, г

Масса образца, полученная на аналитических весах, г

Истинная масса образца, г

Абсолютная погрешность, полученная при взвешивании на технических весах, m_т, г

Относительная погрешность, полученная при взвешивании на технических весах, m_т, %

Абсолютная погрешность, полученная при взвешивании на аналитических весах, m_а, г

Относительная погрешность, полученная при взвешивании на аналитических весах, m_а, %

Навеска соли, г

В отчете необходимо привести схему и дать краткое описание конструкционных особенностей аналитических весов, правил взвешивания на аналитических и технических весах, технику взятия навески сыпучего вещества; а также результаты взвешивания контрольного образца, навески соли и расчет погрешностей.

Работа № 1.2. Определение молярного объема вещества в твердом состоянии

Молярным объемом вещества B (V_r) называют отношение молярной массы вещества (М_B) к его плотности (_B):

. (1.1)

Молярный объем измеряется в м³/моль или см³/моль.

Плотность однородного вещества B есть отношение массы вещества B (m_в) к его объему (V_B):

(1.2)

Единицы измерения плотности: кг/м³ или г/см³.

Плотность вещества зависит от температуры, следовательно, и молярный объем вещества также является функцией от температуры. При постоянной температуре величины V_r и остаются постоянными.

Массу вещества определяют гравиметрическим методом с использованием аналитических весов.

Для определения объема вещества в твердом состоянии используют метод гидростатического взвешивания. В этом методе объем вещества может быть найден по результатам его взвешивания на воздухе и в какой-нибудь жидкости с известной плотностью, например, в воде. При взвешивании тела в воде необходимо учитывать действие выталкивающей силы, приложенной к телу. В соответствии с этим уравнения равновесия при взвешивании тела на воздухе (1.3) и в жидкости (1.4) можно записать так:

, (1.3)

, (1.4)

где – масса гирь, уравновешивающая тело на воздухе, – масса гирь, уравновешивающая тело в воде.

В соответствии с законом Архимеда выталкивающая сила численно равна весу жидкости, вытесненной телом

. (1.5)

Так как , следовательно, , и тогда объем исследуемого вещества равен

. (1.6)

Считая плотность воды равной 1 г/см³, рассчитывают плотность вещества и его молярный объем по формулам (1.1) и (1.2).

В задачу работы входит определение плотности образца методом гидростатического взвешивания и расчет молярного объема исследуемого вещества.