Уровень воды в бюретке до проведения реакции V1, мл | ||
Уровень воды в бюретке после проведения опыта V2, мл | ||
Объём выделившегося водорода , мл | ||
Объём водорода при нормальных условиях V0 (H2), мл | ||
Масса магния mMg, г | ||
Температура опыта t°, | ||
Абсолютная температура, °K | ||
Атмосферное давление Pатм, мм рт. ст. (кПа) | ||
Парциальное давление насыщенных водяных паров при температуре опыта , мм рт. ст. (кПа) | ||
Парциальное давление водорода , мм рт. ст. (кПа) | ||
Эквивалент магния, рассчитанный по табличной атомной массе (Мэ (Мg) теор. ) | ||
Эквивалент магния, рассчитанный по данным опыта (Мэ (Мg)оп) | ||
Относительная ошибка определения (Аотнос .). |
а) найденный объем водорода необходимо привести к нормальным условиям. Нужно вычислить с точностью до 0,1. При этом надо учесть, что водород, собранный над водой, содержит водяной пар, давление газа в бюретке, равное атмосферному, складывается из парциальных давлений водорода и паров воды .
Ратм = + , откуда = Ратм - .
Приведение газа к нормальным условиям производится на основании уравнения состояния идеального газа, объединяющего законы Бойля - Мариотта и Гей - Люссака:
= , откуда ,
где Р0 – нормальное давление, мм рт. ст.;
– объем водорода при нормальных условиях, мл;
Т0 – 273 K (т.е. по абсолютной шкале температур);
– парциальное давление сухого водорода, равное измеренному атмосферному давлению Ратм за вычетом парциального давления водяных паров при температуре опыта;
б) вычислить эквивалент металла, зная массу металла и объем вытесненного водорода:
, откуда Мэ (Мg) = ;
в) вычислить теоретический эквивалент (эквивалентную массу) металла;
г) сравнить эквивалент металла, полученный опытным путем, с теоретическим и найти относительную ошибку опыта с точностью до 0,1 % по формуле:
Аотносит. = .
УПРАЖНЕНИЯ И ЗАДАЧИ
1. Вычислите эквивалентные массы фосфорной кислоты Н3РО4 и гидроксида алюминия Al(OH)3 в реакциях, выраженных уравнениями:
H3PO4 + KOH = KH2PO4 + H2O;
H3PO4 + 2KOH = K2HPO4 + 2H2O;
H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O;
Al(OH)3 + HCl = Al(OH)2Cl + H2O;
Al(OH)3 + 2HCl = AlOHCl2 + 2H2O;
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O.
2. При обжиге 1,59 г сульфида меди получено 0,64 г SO2. Каков эквивалент и эквивалентная масса меди в сульфиде, если эквивалентная масса серы в сульфиде равна 16 г/ экв.
3. Чему равен при нормальных условиях эквивалентный объем водорода? Вычислите эквивалентную массу металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода (н.у.).
4. Вещество содержит 39 % серы, эквивалентная масса которой 16 г/экв, и мышьяк. Вычислите эквивалентную массу и валентность мышьяка, составьте химическую формулу этого вещества.
5. Эквивалент металла равен 20 г/моль. Какой объём водорода при температуре 15 0С и давлении 740 мм рт.ст. выделится из кислоты, если водород собирается над водой, а в кислоту брошена навеска металла в 0,8 г?
6. На восстановление 1,8 г оксида металла пошло 833 мл водорода, измеренного при н.у. Рассчитайте эквиваленты оксида и металла.
7. Сколько литров водорода (н.у.) потребуется для восстановления 112 г оксида металла, содержащего 71,43 % металла? Каков эквивалент металла?
8. Хлорное железо содержит 34,42 % железа и 65,58 – хлора. Эквивалент хлора 35,46 г/моль. Определить эквивалент железа.
9. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г сульфата. Вычислите эквивалентную массу этого металла.
10. Какова масса металла, эквивалентная масса которого 12,16, взаимодействующего с 310 мл кислорода, измеренного при нормальных условиях?