Файл: Отчет по лабораторной работе 2 Определение молярной массы эквивалентов цинка Выполнил студент группы нгдсз222.docx
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 36
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Иркутский национальный исследовательский
технический университет
Институт заочно-вечернего обучения |
наименование института |
Отчет
по лабораторной работе №2
Определение молярной массы эквивалентов цинка
Выполнил студент группы: НГДСз-22-2 Соколов Г.В
Проверил преподаватель: Бочкаревой С.С.
Номер зачетной книжки 22150480
Иркутск 2023
Цель работы: изучить понятие «эквивалент», «молярная масса эквивалентов» и закон эквивалентов.
Задание: провести реакцию взаимодействия цинка с соляной кислотой и определить объем выделившегося водорода. На основании полученных данных вычислить массу водорода и молярную массу эквивалентов цинка. Выполнить требования к результату работы, оформить отчет, решить задачу.
Теоретическое введение
Эквивалент (Э) – это реальная или условная частица вещества, соответствующая одному иону водорода в кислотно-основных или ионообменных реакциях, или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях. Под реальной частицей понимают реально существующие соединения (NaOH, H2SO4, H2O), под условной – доли этих реальных частиц (1/2 H2SO4, ½ H2O). Эквивалент – безмерная величина, состав которой выражают с помощью знаков и формул. Например,
Э (NaOH) = NaOH; Э (H2SO4) = ½ H2SO4; Э (MgCl2) = ½ MgCl2; Э (Ca) = ½ Ca.
Единицей количества вещества эквивалентов является моль. Моль эквивалентов – это количество вещества, содержащего 6,02*1023 эквивалентов. Масса одного моля эквивалентов называется молярной
массой эквивалентов (Мэк) и выражается в г/моль.
При определении молярной массы эквивалентов необходимо исходить из конкретной реакции, в которой участвует данное вещество.
Молярная масса эквивалентов вещества В, участвующего в окислительно-восстановительной реакции, рассчитывается по формуле
Мэк(В) = Мв/ ne,
где Мв – молярная масса вещества В; ne – число электронов, присоединенных одной молекулой окислителя или отданных одной молекулой восстановителя.
Например, в реакции Mg0+ 2 H+Cl = Mg+2Cl2 + H20 степень окисления магния изменяется от 0 до +2. Следовательно, магний теряет 2 электрона, т.е одному электрону эквивалентна условная частица ½ атома Mg:
Э (Mg) = ½ Mg; Мэк(Mg) = MMg /2 = 24/2 = 12 г/моль.
У водорода степень окисления меняется от +1 до 0, а т.к. молекула водорода состоит из двух атомов , то число принятых электронов будет равно 2. Таким образом, одному электрону эквивалентна условна частица ½ молекулы H2:
Э(H2) = ½ H2 Мэк(H2) = MH2/2 = 2/2 = 1 г/моль.
Закон эквивалентов: массы реагирующих друг с другом веществ пропорциональны их молярным массам эквивалентов:
.
Выполнение работы
Данные опыта и результаты расчетов
Масса цинка m(Zn), г | Объем выделившегося водорода V, л | Условия опыта | Масса водорда m(H2), г | Молярная масса эквивалентов цинка | |||
Температура Т, К | Давление атмсферн. Р1, кПа | Давл. водян. пара Р2, кПа | практич. Мэк,пр.(Zn), г/моль | теоретич. Мэк,т.(Zn), г/моль | |||
0,226 | 0,061 | 296 | 96,292 | 2,799 | 0,005 | 45,2 | 32,69 |
-
В опыте водород собирается над водой, содержит водяной пар, поэтому для вычисления парциального давления водорода нужно из величины атмосферного давления вычесть величину давления насыщенного водяного пара при температуре опыта: Р = Р1 – Р2 = 96,292 – 2,799 = 93,493
Массу выделившегося объема водорода, пользуясь уравнением Менделеева-Клапейрона : , откуда
= 2*93,493*0,061 / 8,314*296 = 0,005
-
Молярную массу эквивалентов цинка Мэк.пр.(Zn) по закону эквивалентов:
= 0,226 / 0,005 = 45,2
-
Теоретическое значение молярной массы эквивалентов цинка
Мэк,т.(Zn) :
Мэк,т.(Zn) = = 65,39 / 2 = 32,69
-
Относительную ошибку опыта Е (%) :
= 32,69 – 45,2 / 32, 69 * 100 = 38 %