Главная Обратная связь

Дисциплины:






Порядок выполнения работы. Внимание! Работа выполняется обязательно двумя студентами



Внимание! Работа выполняется обязательно двумя студентами.

1. Подготовка опыта. Для проведения опыта собирают прибор согласно рис.1, где: А - круглая плоскодонная колба на 250 мл, Б - круглая плоскодонная колба на 500 мл, В – химический стакан на 300 мл, Г – сифон из стеклянной и каучуковой

трубок, Д – зажим на сифоне, Е – соединительная трубка.2.22

Порядок выполнения работы.

С помощью мерного цилиндра или химического стаканчика приблизительно отмерить 20 - 25мл разбавленной серной кислоты и осторожно вылить в колбу А. Если капли кислоты попали на горловину колбы, то ее следует протереть с внутренней стороны кусочком фильтровальной бумаги.

Колбу Б (с сифоном) заполнить водопроводной водой значительно выше “плеч”, т.е. начала горловины колбы. Затем, удерживая колбу Б над раковиной в горизонтальном положении при открытом зажиме Д, сливать воду до тех пор, пока не будет вытеснен весь воздух из трубки сифона Г и вода не польется через нее струей. Тогда зажим можно закрыть. При этом надо следить за тем, чтобы уровень воды в колбе Б не понизился ниже “плеч”, и чтобы вода из трубки Гне скапывала, т.е. система (сифон) должна быть по возможности герметичной.

Мерным цилиндром точно (по нижнему мениску на уровне глаз) отмерить 50мл водопроводной воды, вылить ее в химический стакан В и погрузить в воду конец стеклянной трубки Г сифона.

Получить навеску магния (mMg) известной массы или взвесить на весах на листочке кальки 0,1г магния с точностью до 0,001г.

Один из студентов должен наклонить колбу А в горизонтальное положение так, чтобы серная кислота не попала на горловину колбы; осторожно поместить на горловину кусочек кальки с магниевой стружкой, не допуская преждевременного попадания магния в кислоту; с большой предосторожностью (чтобы не разбить колбу) “ввинчивающими” движениями закрыть колбу А резиновой пробкой с газоотводной трубкой Е, продолжая держать ее в горизонтальном положении.

Второй студент удерживает руками от падения сифон Б (т.к. вся система - прибор – очень неустойчива) и готовится открыть зажим Д в тот самый момент, когда начнется реакция в колбе А.

Проведение опыта.

Два студента должны работать синхронно. Один ставит колбу А вертикально на рабочий стол (при этом калька с магнием падает в кислоту и начинается бурная реакция с выделением водорода), а другой студент в тот же момент открывает зажим Д (для свободного слива воды, вытесняемой выделяющимся газом) и оставляет его открытым. Необходимо проследить, чтобы с кислотой прореагировал весь магний, находившийся в колбе А. С этой целью можно осторожно ополоснуть кислотой прилипшие к стенкам колбы стружки магния, удерживая от опрокидывания весь прибор.



По окончании реакции следует уравнять давление внутри прибора с атмосферным давлением. Для этого химический стакан В, с находящейся в нем водой, надо придвинуть к колбе Би поднять (или опустить) его так, чтобы уровни воды в колбе и стакане сравнялись. Закрыть зажим Д.

Вынуть сифон из стакана В. Мерным цилиндром точно измерить объем воды (Vводы), вытесненной из колбы Б в стакан В.

Записать в лабораторный журнал полученные экспериментальные данные:

Навеска магния – m(Mg) в г

Общий объем воды в стакане В, измеренный по окончании эксперимента V(воды общ.)

Условия эксперимента - атмосферное давление в этот день Р в мм.рт.ст., температура в 0С

 

Расчетная часть (обработка результатов эксперимента).

Теперь значение молярной массы эквивалента магния Мэ(Mg)экспер можно найти расчетным путем по формуле (3), используя полученные экспериментальные данные: Мэ(Mg)экспер.= m(Mg)* Vэ(H2)/ Vэксп.(H2).

В данной лабораторной работе экспериментально определяемой величиной является общий объем воды, измеренный в стакане В по окончании реакции, V(воды общ.). Тогда объем водорода, выделившегося в реакции, будет равен разности: V(H2) = V(воды общ.). мл – 50мл.

Для того, чтобы можно было воспользоваться формулой (3), необходимо объем V(H2), выделившегося при данных лабораторных условиях, предварительно привести к нормальным условиям (00С, 760 мм рт.ст.), т.к. при этих условиях рассчитан молярный объем эквивалента водорода Vэ(H2), входящий в формулу. Для пересчета воспользуемся объединенным уравнением Менделеева-Клапейрона: P0V0/T0= (P-h)*V/T (4), откуда

V0= (P-h)*Vэксп*273/760(273+t) (5), где V0- объем газа при нормальных условиях, мл; Р0–атмосферное давление, мм.рт.ст.; Vэксп. – объем водорода при условиях эксперимента, мл; t - температура в лаборатории, в 0С; h- парциальное давление насыщенного водяного пара над водой в колбе Б, мм.рт.ст. при соответствующей температуре опыта, мм.рт.ст. (водород, собранный над водой в колбе Б, содержит водяной пар).

Значение h находят по таблице 1.

Таблица 1 Давление насыщенного водяного пара при различных температурах

t, оС P, мм.рт.ст t, оС P, мм.рт.ст t, оС P, мм.рт.ст t, оС P, мм.рт.ст.
9,8 12,8 16,5 21,1
10,5 13,6 17,5 22,4
11,2 14,5 18,7 23,8
15,5 19,8

 

Подставляя численные значения величин, входящих в уравнение (3), находим значение молярной массы эквивалента магния:

Мэ(Mg)эксп. = m(Mg)* Vэ(H2)/ Vэксп.(H2).

Находят относительную ошибку (ε), допущенную при выполнении эксперимента: ε = Мэ(Mg)теор.- Мэ(Mg)эксп./ Мэ(Mg)теор. * 100% (6)

Сделать выводы по проделанной работе.

 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...