РАБОТА 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТА

МЕТАЛЛА

Закон эквивалентов является одним из основных законов химии; используется при приготовлении реактивов и количественном определении веществ титриметрическим методом.

Закон эквивалентов имеет большое значение при анализе чистоты лекарственных препаратов, анализе питьевых и сточных вод, различных биологических жидкостей, при диагностике и контроле за ходом лечения ряда заболеваний.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:

Усвоить понятие эквивалента, ознакомиться с практическим расчетом эквивалента металла на основании экспериментальных данных по выделению им водорода из раствора кислоты.

Задание:

Проведите экспериментальное определение эквивалента металла по выделению им водорода из раствора кислоты. По величине эквивалента и его степени окисления назовите металл. Составьте отчет.

Методические указания к выполнению

работы:

1. Соберите установку (рис. 1).

2. Получите у преподавателя навеску металла в папиросной бумаге, смочите ее водой и приклейте к внутренней стенке пробирки над кислотой, плотно присоедините пробирку к прибору.

3. Проверьте герметичность прибора. Для этого опустите уравнительный сосуд так, чтобы уровень воды в нем был ниже уровня в бюретке, и закрепите его в штативе. Если через 1-3 мин понижения уровня воды в бюретке не произойдет, прибор герметичен.

 

         

 Рис. 1

1) бюретка с водой;

2) уравнительный сосуд с водой;

3) пробирка с кислотой (5 мл H₂SO₄  C^э=3 моль экв/л)

4. Установите уравнительный сосуд так, чтобы уровни в нем и бюретке были одинаковы, показания бюретки запишите. Встряхните пробирку так, чтобы металл попал в кислоту. Начинается выделение водорода, уровень воды в бюретке понижается. Дайте выдержку 10-15 мин, чтобы газ принял температуру окружающей среды.

5. Приведите к одному уровню воду в бюретке и уравнительном сосуде. Если он не изменяется, запишите новое показание бюретки. Данные для расчета запишите по форме (табл. 1)

m - масса металла, г,

V₁ - показание бюретки до реакции, мл,

V₂ - показание бюретки после реакции, мл,

(V₁-V₂) - объем выделившегося водорода, мл,

Т - температура опыта, К,

Р - атмосферное давление, мл рт ст.,

- давление насыщенного пара воды возьмите из [5],

– парциальное давление водорода.

 

Объем выделившегося водорода при нормальных условиях рассчитайте по уравнению Менделеева-Клапейрона:

 

 

Эквивалент металла рассчитайте по закону эквивалентов, зная

V₀:

 

 

6. Запишите уравнение реакции взаимодействия металла с кислотой. Назовите металл, зная величину его эквивалента и степень окисления, равную 2.

7. Сравните полученное и теоретическое значения эквивалента металла, рассчитайте относительную ошибку по формуле:

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Как рассчитать эквивалент элемента, зная его атомную массу, степень окисления?

2. Рассчитайте Э_Al в Al₂О₃; Э_Cr в Cr₂(SO₄)₃.

3. При действии НСl на 6 г металла выделится 5, 6 л водорода (н.у.). Определите молярную массу атома металла, если степень окисления его равна 2.

4. На сжигание 1 г металла требуется 560 мл кислорода. Найдите эквивалент металла.

5. Соединение кремния с кислородом содержит 47% кремния. Вычислите эквивалент кремния и степень его окисления.

Таблица 1

ФОРМА ОТЧЕТА

Название работы

Масса металла, г

Показания бюретки, мл