Определение молярной массы эквивалента металла

Государственное образовательное  учреждение Высшего профессионального  образования.

 

Ижевский Государственный Технический  Университет.

 

Кафедра: Химии и Химической технологии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Тема: Определение молярной массы эквивалента металла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                               

 

                                                                              Выполнил: студент группы 181 Коледа  В. В.

 

                                                                      Проверил: преподаватель Кибенко В.Д.

 

 

 

 

Ижевск 2003.

 

        Цель работы: экспериментальным путем, по реакции металла с кислотой, определить молярную массу эквивалента металла, и оценить погрешность опыта.

 

Теоретическая часть.

 

Эквивалентами называются относительные массы химических элементов, входящих в состав соединений. За единицу  (точнее 1,00794) эквивалента принят эквивалент водорода. Химические эквиваленты различных элементов не постоянны и в разных соединениях для одного и того же элемента моут быть неодинаковы. Так, например, химический эквивалент кислорода в воде равен 8, а в пероксиде водорода Н2О – 16. Эквивалент углерода  в метане СН4 равен 3, а в этане С2Н6 – 4.

 

Закон эквивалентов: химические элементы  входят в состав соединений в строго определенных отношениях масс, называемых эквивалентами.

 

Из закона эквивалентов следует, что  простые или элементарные вещества вступают в реакции соединения в  относительных количествах, пропорциональных эквивалентам их элементов. Таким образом, очевидно, что эквивалентами элементарных веществ являются относительные массы, вступающие в реакции соединения с другими  элементарными веществами.

 

 

Вычисление эквивалентной  массы кислот, солей, оснований и простых веществ.

 

Эокида = Моксида/В*n (В – валентность, n – число атомов элемента)

 

Экислоты = Мкислоты/О (О - основность)

 

Эоснования = Моснования/ К(К - кислотность)

 

Эсоли = Мсоли/В*n(В – валентность n – число атомов металла)

 

 

 

 

Экспериментальная часть

 

6HCl +4Al = 2Al2Cl3 +3 H2

 

 

 

 

Схема установки 

 

                                                                 1 – Реакционная пробирка.

                                                                 2 – Газоизмерительная бюретка.

                                                                 3 – Газоотводная трубка. 

                                                                 4 – Уравнительная воронка.

                                                                 5 – Штатив. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Порядок выполнения работы

 

1. Проверка установки на герметичность.
2. Установить уровень жидкости в беретке на нулевую отметку.
3. Залить в пробирку раствор соляной кислоты.
4. Высыпать в кислоту порошок металла.
5. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой.
6. По окончании реакции записать показание бюретки (объем выделившегося водорода) с точностью до десятых долей.

 

Экспериментальные данные:

 

m (Al) = 0.0134 гр.

V (H2) =16 мл.

t = 20 °C

Pатм =760 мм. рт. ст.

 

 

 

 

 

 

Вычисление  молярной массы эквивалента.

 

А) Приводим объем (Н2) к нормальным условиям по объединенному газовому закону:P0V0/T0 = PV/T

       

V0= PVT0/P0T

     P = P0 – h

     T = t+273

h – упругость водяных паров при 20°С

h = 17.535 мм.рт.ст.

Т0 = 273 К

P0 = 760 мм.рт.ст.

V = 16 мл.

T = 293 K

 

P = 760 – 17.535 = 742.465 мм.рт.ст.

V0 = 742.465*16* 273/760 *293 = 14.56 мл.

 

V0 = 14.56 

 

Б) Вычисляем молярную массу эквивалента металла по закону эквивалентов.

 

m (Me)/V0(H2) = Mэ (Me)/11200

 

Mэ(Me) = Mэ(Al)

 

Mэ(Me) = 11200m(Me)/V0(H2)  

 

     Mэ(Me) = 0.0134*11200/14.56 = 10.3 г/моль.

 

     Mэ(Me) = 10,3 г/моль.

 

Вычисление  погрешности.

 

а) ошибка абсолютная

 

Δабс = | Mэ(Me)теор + Mэ(Me)экв. |

 

Mэ(Me)теор  = A/в (где А – атомная масса, в – валентность).

А = 27/3 = 9г/моль.

 

Δабс = | 10,3-9|=1,3 г/моль

 

Δабс = 1,3 г /моль.

 

б) ошибка относительная.

 

Δотн = Δабс/ Mэ(Me)теор *100%

 Δотн = 1,3/9*100% = 14,4%

Δотн  = 14,4%

 

Вывод

 

Экспериментальным путём, по реакции  металла алюминия с соляной кислотой, была определена молярная масса эквивалента  алюминия,

Равная 10,3 г/моль с абсолютной погрешностью 1,3 г /моль и относительной погрешностью 14,4%.