Лабораторная работа «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ
МАССЫ МЕТАЛЛА»
Выполнение работы. Прибор для определения эквивалента металла состоит из бюретки, соединенной резиновым шлангом с воронкой большого диаметра. Прибор заполнен водой. К бюретке присоединена пробирка.
Перед выполнением опыта убедитесь в герметичности прибора: плотно присоедините пустую пробирку к пробке, соединенной с бюреткой, воронку поднимите на 10-15 см и наблюдайте в течение 1-2 минут за положением уровня воды в бюретке. Если уровень воды остается неизменным, следовательно, прибор герметичен, и можно приступать к выполнению работы.
В пробирку, держа ее наклонно, налейте 5-6 см3 10%-ной соляной кислоты так, чтобы одна из внутренних стенок пробирки оставалась сухой. Возьмите навеску металла, предварительно записав ее массу (масса указана в граммах), удалите лишнюю бумагу и, держа пробирку под углом ~45о, опустите навеску на внутреннюю сухую стенку пробирки. С помощью стеклянной палочки подвиньте ее так, чтобы она была на 2-3 см ниже пробки и не касалась кислоты. Не меняя положения пробирки, аккуратно закройте ее пробкой и еще раз убедитесь в герметичности прибора. Затем установите воронку так, чтобы уровни воды в воронке и бюретке совпали. Отметьте и запишите положение мениска в бюретке (для того чтобы правильно снять показания, глаз должен находиться на линии касательной к мениску). Отпустите пробирку, металл из упавшей навески быстро реагирует с кислотой, и выделяющийся водород вытесняет воду из бюретки. После растворения всего металла и остывания реакционной смеси, приведите положение воды в бюретке и воронке к одному уровню и отметьте положение мениска в бюретке. Разность двух отсчетов дает объем выделившегося водорода V(см3). Отметьте и запишите показания термометра и барометра во время опыта.
Запись данных опыта и расчеты. Результаты измерений запишите по следующей форме:
- масса металла, m, г
- начальный уровень воды в бюретке, V1, см3
- уровень воды в бюретке после растворения металла, V2 , см3
- объем выделившегося водорода, V=V2-V1, см3
- температура, t, оС
- абсолютная температура, Т=(t+273), К
- атмосферное давление, Р, мм. рт. ст.
- давление насыщенного пара при данной температуре, РН2О, мм. рт. ст.
парциальное давление водорода, РН2=Р-РН2О, мм. рт. ст
Таблица - Давление насыщенного пара при различных температурах
Температура, оС | Давление пара, мм. рт. ст. | Температура, оС | Давление пара, мм. рт. ст. |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | 2 | 3 | 4 |
10 | 9,2 | 20 | 17,53 |
15 | 12,79 | 21 | 18,65 |
16 | 13,63 | 22 | 19,83 |
17 | 14,53 | 23 | 21,09 |
18 | 15,48 | 24 | 22,38 |
19 | 16,48 | 25 | 23,75 |
Приведите объем выделившегося Н2 к нормальным условиям по уравнению:
; отсюда: , где Т0=273К, Р0=760 мм. рт. ст.
Исходя из закона эквивалентов, определите эквивалентную массу металла:
; отсюда: , где VЭ=11200 см3- водорода.
Определите относительную ошибку опыта: