Выполнение работы

Определение молярной массы эквивалентов цинка проводится в приборе, изображенном на рисунке.



Рис. Прибор для определения молярной массы эквивалентов цинка
Прибор состоит из трех частей: колбы А, двугорлой склянки Вульфа Б и приемника В. Отверстия двугорлой склянки закрываются резиновыми пробками, через которые проходят стеклянные трубки: короткая, оканчивающаяся сразу под пробкой, и длинная, доходящая почти до дна склянки. Короткая стеклянная трубка соединяется резиновой трубкой с колбой А, а длинная − со стеклянной трубкой Г, опущенной в приемник В.

Работу следует выполнять в следующем порядке.

В колбу налить 10–15 мл соляной кислоты. Закрепить колбу в горизонтальном положении. Поместить в сухое горло колбы кусочек цинка известной массы. Закрыть колбу резиновой пробкой и проверить герметичность прибора. Для этого открыть зажим Д и с помощью резиновой груши вдуть воздух в прибор через стеклянную трубку Г. В приборе создается избыточное давление, вследствие чего вода из трубки Г вытекает. Когда давление внутри прибора станет равным атмосферному, вода из трубки перестанет течь. Закрыть зажим Д. Если вода из трубки Г не уходит, прибор герметичен. Воду из приемника вылить и поставить его под трубку Г.

Наклонить колбу так, чтобы навеска цинка упала в кислоту, и открыть зажим. Водород, выделившийся при взаимодействии металла с кислотой, вытесняет воду из склянки Б в приемник В. Когда весь металл растворится, закрыть зажим, осторожно вынуть из приемника трубку Г (следить, чтобы из нее не вылилась вода) и измерить мерным цилиндром объем воды в приемнике. Этот объем равен объему водорода, выделившегося при взаимодействии цинка с кислотой.


Требования к результатам работы
1. Вычислить массу выделившегося объема водорода, пользуясь уравнением Менделеева – Клапейрона:

---

,

где P – парциальное давление водорода, кПа; V – объем выделившегося водорода, л; m – масса водорода, г; M – молярная масса водорода, г/моль; Т – температура опыта, К; R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль·К).

В опыте водород собирается над водой и смешивается с водяным паром, поэтому для вычисления парциального давления водорода нужно из величины атмосферного давления вычесть величину давления насыщенного водяного пара при температуре опыта (табл. 2): Р = Р₁ – Р₂.

2. Вычислить молярную массу эквивалентов цинка М_эк.пр.(Zn) по закону эквивалентов: .

3. Вычислить теоретическое значение молярной массы эквивалентов цинка М_эк,т.(Zn):

М_эк,т.(Zn) = .

4. Вычислить относительную ошибку опыта Е (%):



Таблица 2

Давление насыщенного водяного пара при различных температурах

Температура Т, К	Давление водяного пара, кПа	Температура Т, К	Давление водяного пара, кПа	Температура Т, К	Давление водяного пара, кПа
288	1,693	292	2,186	296	2,799
289	1,817	293	2,337	297	2,982
290	1,933	294	2,479	298	3,166
291	2,062	295	2,642	299	3,360

---

Расчетная часть:

Таблица 1

Данные опыта и результаты расчетов

Масса цинка m (Zn), г	Объем выделив-шегося водорода V, л	Условия опыта				Масса водорода m (H2), г		Молярная масса эквивалентов цинка
		Темпе-ратура Т, К	Давление атмсферн. Р1, кПа	Давл. водян. пара Р2, кПа	практич. Мэк,пр.(Zn), г/моль			теоретич. Мэк,т.(Zn), г/моль
0,170	0,072	22°С (перевести в К)	722 (перевести в кПа)	(найти из табл. 2)	0,055		30,91		32,69

1. 
   Атмосферное давление – 722 мм.рт.ст (96,259 кПа)
   
2. 
   Температура окружающей среды – 22°С (295К)
   
3. 
   Парциальное давление
   

Р = Р₁ – Р₂ = 96,259 - 2,642 = 93,617кПа

4. 
   Масса водорода
   

5. 
   Практическая молярная масса эквивалентов цинка
   

6. 
   Теоретическое значение молярной массы эквивалентов цинка
   
7. 
   М_эк,т.(Zn) = г/моль
   
8. 
   Относительная ошибка опыта Е:
   

Вывод: относительная ошибка опыта составила 5,45%, это можно объяснить тем, что прибор мог быть не герметично закрыт.

---

Смотрите также файлы

• Упр 1 Приведите примеры технических устройств, действие которых основано на открытии радиоактивности, электромагнитных волн, ультразвука, реактивного движения.docx

• Содержание Теоретический вопрос Социальноправовые характеристики личности госслужащего Теоретический вопрос Культура госслужбы и культура предпринимательства Список использованных источников Теоретический вопрос 1.docx

• Технологическая карта урока по литературному чтению студентки группы 3нб Специальности 44. 02. 02 Преподавание в начальных классах Миллер Надежды Дмитриевны.docx

• Экзаменационный тест за 7 класс.docx

• Права человека и права гражданина эти две категории прав обычно упоминаются в одном смысле, однако их содержание не одинаково.docx