, NO 3

ЭКВИВАЛЕНТ

Эквивалентом вещества в реакциях обмена называется его реальная частица (атом, ион, молекула) или условная (нереальная) частица (доля атома, иона, молекулы), которая равноценна иону H. Реальные частицы – это, в частности, однозарядные ионы Na, Cl и т.п., а условная – например, треть

молекулы фосфорной кислоты 1/3 H3PO4 (т.е. ее фактор эквивалентности (f) ра-

вен 1/3) [8].

В окислительно-восстановительных реакциях (ОВР) эквивалент – это частица вещества, участвующая в передаче 1 электрона (е):

Li0 e Li или Cl0 e Cl .

Данные частицы – реальные; а условной в ОВР является, например, 1/3 MnO 4 при осуществлении процесса в нейтральной среде. (В этих условиях перманганат-ион принимает 3 электрона, следовательно, 1 е присоединяется к

1/3 данного аниона, т.е. f 1/3

[8]). Мольная масса эквивалентов вещества

рассчитывается по формуле: Mf

f

M, и может быть определена эксперимен-

тально, как описано ниже.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«Определение мольной массы эквивалентов»

Собрать установку (рис. 3). Она состо-

7

ит из штатива (1), на котором крепятся бю-

ретка на 50 мл (2), реакционная пробирка (3)1

и стеклянная воронка (4), соединенные меж-

5

6

ду собой резиновыми шлангами (5), пробка-

4

ми с отверстиями (6) и стеклянными трубка-

ми (7).

3

Бюретку укрепить на штативе так, что-

бы нулевое деление оказалось на уровне глаз

2

наблюдателя. Не присоединяя пробирку, за-

полнить установку (через воронку) водой.

1

Уровень ее в бюретке должен быть на нуле-

Рис.3. Установка для определения

вом делении, а

в воронке

–

находиться в

мольной массы эквивалентов ме-

средней ее части.

талла по объему вытесненного во-

Проверить

установку

на

герметич-

ность. Для этого присоединить пробирку и опустить воронку вниз на 15–20 см. Уровень воды в бюретке несколько опустится и останется постоянным (если установка негерметична, то уровень воды в бюретке будет непрерывно опускаться, приближаясь к уровню воды в воронке).

1 Для более точного определения эквивалента лучше использовать пробирку Верховского.

30

После проверки герметичности отсоединить пробирку, на дно ее поместить взвешенную (с точностью до 0,001г) навеску исследуемого металла (около 0,02 г Zn или 0,009 г Mg или Al). Затем быстро, чтобы избежать потерь водорода, прилить двукратный избыток 1М H2SO4 к навеске цинка или магния, а

вслучае алюминия – 10% щелочь и сразу же плотно присоединить пробирку к установке.

Взаимодействие кислоты с цинком идет при комнатной температуре, а с железом требует нагрева (для чего погружают реакционный сосуд в стакан с горячей водой). Реакцию алюминия со щелочью следует ускорить нагреванием

вконце опыта.

Водород, выделяющийся в результате взаимодействия металла с раствором кислоты или щелочи, вытесняет из бюретки воду. Воронку при этом надо опускать и стараться держать воду в ней и в бюретке на одном уровне, чтобы давление газа внутри установки было все время близким атмосферному.

Когда весь металл растворится, прекратится и понижение уровня воды в бюретке, однако окончательный отсчет показаний делается лишь после того, как пробирка охладится до комнатной температуры, и только после приведения к одному уровню жидкости в бюретке и в воронке.

Записать в отчет массу металла – m, г; объем вытесненного газа в условиях опыта – V, мл; температуру опыта – t, 0C; давление по барометру – p,

атм.; давление насыщенного пара			воды при	температуре		опыта – h,
мм рт.ст. (см. табл. 7).
Таблица 7. Зависимость давления водяного пара (в миллиметрах рт.ст.)
от t (0С)
Температур	Давление	Температур	Давление		Температур		Давление
а		а			а
1	4,93	11	9,84		21		18,65
2	5,29	12	10,52		22		19,83
3	5,68	13	11,23		23		21,07
4	6,10	14	11,99		24		22,38
5	6,54	15	12,79		25		23,76
6	7,01	16	13,63		26		25,21
7	7,51	17	14,53		27		26,74
8	8,05	18	15,48		28		28,35
9	8,61	19	16,48		29		30,04
10	9,21	20	17,54		30		31,82

Привести объем выделившегося водорода к нормальным условиям (н.у.), при этом надо учесть, что общее давление газа в бюретке, равное атмосферно-

31