Лабораторная работа №2 / KhimiaLaba2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

<<ЛЭТИ>> ИМ. В.И.УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра физической химии

ОТЧЕТ

По лабораторной работе №2

по дисциплине <<Химия>>

Тема: Определение молярной массы эквивалента металла.

Студент:_______________________________________гр. 8802, Симонян С.О.

Преподаватель:_________________________________________Васильев Б.В.

Санкт-Петербург

2018

Цель работы: определить молярную массу эквивалента металла методом вытеснения водорода из раствора кислоты; установить, какой это металл.

Основные теоретические положения:

Эквивалент – реальная частица (атом, молекула, ион) или условная частица (доля атома, молекулы, иона), равноценная одному иону водорода в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях. Обозначается Э(вещество).

Молярная масса эквивалента вещества – масса 1 моль (6*10²²) эквивалентов данного вещества. Обозначается М_эк (вещество). Выражается в граммах на моль [г/моль]. Для окислительно-восстановительной реакции, идущей в работе, закон эквивалентов можно записать как m₁/M_эк1=V₂/V_эк2, где m₁ и M_эк1 - масса и молярная масса вещества 1; V₂ и V_эк2 - объем и молярный объем эквивалентов газообразного вещества 2. Молярная масса эквивалента металла-восстановителя имеет вид M_эк=M_ат/z, где М_ат - молярная масса атомов металла, г/моль; z – число электронов, отданных атомом металла.

Схема экспериментальной установки:

1 - штатив для эвдиометра 2 - кристаллизатор

3 - эвдиометр 4- пробирка 5- штатив для пробирки

Экспериментальные результаты:

Навеска металла m, кг	Температура опыта, Т1, К	Атмосферное давление опыта, Ратм, Па	Парциальное давление водяного пара, Р(Н2О), Па	Объем выделившегося водорода, V1, м3	Парциальное давление водорода, Р1, Па
0,0321	293	99991,8	2338,1	3*10-5	97653,7

Обработка экспериментальных результатов:

P₁ = P_атм-Р(Н₂О)=97653,7 Па

V₀ = (P₁V₁T₀)/(T₁P₀) = (97653,7*3*10^-5*273)/(293*101325) = 27*10^-6м3

М_эк = m₁*V₁/V₀ = (0,0321*3*10^-5)/27*10^-6 = 0,03567 кг/моль = 35,67 г/моль

M_ат = z*M_эк = 35,67z

• z = 1 → M_ат = 35,67 г/моль → K (39,1 г/моль)

• z = 2 → M_ат = 71,34 г/моль → Zn (65,38 г/моль)

• z = 3 → M_ат = 107,01 г/моль → Ag (107,87 г/моль)

M_ат ближе всего по значению к M(K) = 39,1 г/моль при значении z =1, но, так как по техническим причинам, К не возможно было использовать, то , следовательно, исконный металл – Zn.

M_ат = 71,34 г/моль.

M_{эк(теор)} = M(Zn)/z = (65,38)/2 = 32,69 г/моль

Ƞ_aбс = |М_{эк(теор)}-М_эк(пр)| = |32,69-35,67| = 2,98 г/моль

Ƞ_отн = [Ƞ_aбс / М_{эк(теор)}] *100% = [2,98/32,69]*100 = 9,1159%

Zn⁰+H⁺Cl^- → Zn²⁺Cl₂^-+H₂⁰

2

Zn⁰ → -2e^- → Zn²⁺ 2 1

2H⁺ → +2e^- → 2H⁰ 2 1

Zn+2HCl→ZnCl₂+H₂↑

Вывод:

Была определена молярная масса эквивалента металла- 35,67 г/моль.

На основании опытных результатов и теоретических расчётов был установлен металл - Zn.