Определение молярной массы эквивалента (эквивалентной массы) металла по объёму вытесненного водорода

Работу выполнил

Студент группы

Дата

        Цель работы: изучить условия протекания процесса гидролиза солей и влияние факторов, обусловливающих смещение ионного равновесия при гидролизе.

Оборудование и материалы: иономер, штатив с пробирками, растворы солей, кислот, щелочей, индикаторы, кристаллические соли, спиртовая горелка, пипетка.

                                                Выполнение работы.

       Цель работы: ознакомиться с сущностью и классификацией окислительно-восстано-вительных реакций, получить практические навыки составления уравнений этих реакций с помощью методов электронного и электронно-ионного баланса.

Оборудование и материалы: штатив с пробирками, фарфоровая чашка, микрошпатель, растворы Н₂SO₄, КI, КМпO₄, FеС1₃, ВаСl₂, СuSO₄, Н₂О₂, МnSO₄, Na₂SО₃, кристаллический йод, порошкообразный цинк, раствор крахмала, концентрированный раствор щёлочи.

                                              Выполнение работы.

Методика выполнения

Опыт №1. Получение и свойства предельных углеводородов на примере метана.

Поместить в пробирку тщательно измельчённую смесь, состоящую из ацетата натрия и гидроксида натрия в массовом соотношении 1:2. Пробирку закрыть пробкой с отводной трубкой и нагреть. Происходит образование метана и карбоната натрия. Пропустив полученный метан через водные растворы KMnO₄, сделать выводы относительно свойств предельных углеводородов. Написать уравнение реакции получения метана.

Опыт №2. Окисление спиртов.

В пробирку налить 2 см³ разбавленного раствора К₂Сг₂O₇, 1 см³ 2 М

H₂ SO₄ и 1 см этанола. Смесь осторожно нагреть. Как изменяется цвет раствора? Обратить внимание на характерный запах ацетальдегида (запах прелых яблок). Реакция протекает по уравнению:

ЗСН₃СН₂OН+К₂Сг₂О₇+4Н₂SO₄=ЗСН₃СНО+К₂SO₄+Сг₂(SO₄)₃+7Н₂O

Опыт №3. Реакция на альдегиды (реакция серебряного зеркала).

В чистую пробирку налить 2 см³ аммиачного раствора оксида серебра [Ag(NH₃)₂OH и прибавить 3-4 капли раствора формальдегида. Пробирку подогреть на кипящей водяной бане. При этом её стенки покрываются блестящим налётом металлического серебра.

Реакция идёт по уравнению:

HCHO+2[Ag(NH₃)₂]OH=HCOOH+2Ag  +H ₂O+4NH₃

Контрольные вопросы

1. Чем обусловлены значительные различия в свойствах предельных и непредельных углеводородов?

2. По какому признаку и на какие классы делятся органические соединения?

4. Какие функциональные группы и сколько должны содержать органические вещества, чтобы их можно было использовать для получения полимеров?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНОЙ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТА (ЭКВИВАЛЕНТНОЙ МАССЫ) МЕТАЛЛА ПО ОБЪЁМУ ВЫТЕСНЕННОГО ВОДОРОДА

Ц е л ь р а б о т ы: Ознакомиться с методикой определения и расчёта молярной массы эквивалента металлов.

О б о р у д о в а н и е и м а т е р и а л ы: штатив, две бюретки на 50 см³, пробирка с газоотводной трубкой, термометр, барометр, аналитические весы и разновесы;   навеска металла около 0,01 г; 2,5 М раствор НС1.

Методика выполнения работы

По объёму вытесненного водорода можно определить молярные массы эквивалентов активных металлов (магния, алюминия, цинка и т.д.), способных вытеснять водород из разбавленных кислот.

Прибор для определения молярной массы эквивалента металлов изображён на рис. 1.1. и состоит из:

1) двух бюреток на 50 см³, соединённых резиновой трубкой;

2) реакционной пробирки;

3) газоотводной трубки;

4) штатива.

Налить в пробирку 4-5 см³ 2,5 М раствора хлористоводородной кислоты, 5 капель раствора Со(NO₃)₂ – катализатора. Навеску металла количественно перенести в пробирку c кислотой, которую плотно присоединить к прибору. Тотчас начинается выделение водорода и вода вытесняется из правой бюретки в левую. Пока идёт реакция, записать показания барометра и термометра; по табл. 1 определить давление насыщенных паров воды.Когда весь металл растворится, прекратится понижение уровня воды в бюретке. Окончательный точный отсчёт показаний бюретки производится после охлаждения пробирки до комнатной температуры (через 3-5мин.).

Результаты измерений записывают по форме:

Масса металла, m=..., г

Показания бюретки до проведения реакции V₁=..., см³

Показания бюретки после реакции V₂=..., см³

Объём выделившегося водорода V_H2 =V₂ – V₁=..., см³

Температура окружающей среды t=..., ° С; Т=273 +t=..., К

Атмосферное давление Р=..., Па

Давление насыщенных паров воды  =..., Па

Парциальное давление водорода  =  - =..., Па              

Объём выделившегося водорода приводят к нормальным условиям на основании уравнения состояния идеального газа, объединяющего законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

где P₀ - нормальное давление, равное 101325 Па; Vo - объём газа при нормальных условиях, см³; То - 273 К; - парциальное давление сухого водорода; - объём газа в условиях опыта; Т - температура опыта по абсолютной шкале температур.

Таким образом, объём водорода, приведённый к нормальным условиям, определяется по уравнению:

;

По закону эквивалентов в случае, когда одно из реагирующих веществ находится в твёрдом состоянии, а второе - в газообразном, молярная масса эквивалента металла определяется по формуле:

где m - масса металла; М_Эоп - молярная масса эквивалента металла; Vo -объём газа, приведённый к нормальным условиям; V_э - молярный объём эквивалента газа.Молярный объём эквивалента водорода, составляющий  объёма его моля, занимает при нормальных условиях 11200 см³/моль.

                                                                                                  Таблица 1.

 Давление насыщенного водяного пара в равновесии с водой

Затем студенты вычисляют теоретическую величину молярной массы эквивалента металла и находят относительную ошибку определения:

  В конце работы записываются выводы.

Общий вывод по работе:

Контрольные вопросы.

1. Что называется молярной массой эквивалента элемента? В каких единицах измеряется молярная масса эквивалента?

2.. Сформулируйте закон эквивалентов. Выразите его математически.

3. Какие факторы оказывают влияние на точность определения молярной массы эквивалента металла при взаимодействии его с кислотой?

Лабораторная работа №2

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...