Файл: Отчет по лабораторной работе 2 Определение молярной массы эквивалентов цинка название работы по дисциплине.docx
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 94
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт высоких технологий
наименование института
Кафедра «Химии и пищевой технологии им. профессора В.В. Тутуриной»
наименование выпускающей кафедры
Отчет по лабораторной работе №2
Определение молярной массы эквивалентов цинка
название работы
по дисциплине Химия
наименование учебной дисциплины
Выполнил студент | | МТбз-22-1 | | | | Симонов Д.В. |
| | Шифр группы | | подпись | | И.О.Фамилия |
Принял | | | | | | Филатова Е.Г. |
| | | | подпись | | И.О.Фамилия |
Иркутск – 2023
Цель работы: определить молярную массу эквивалентов цинка.
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 Мэк.пр.(Zn) по закону эквивалентов: .
3. Вычислить теоретическое значение молярной массы эквивалентов цинка Мэк,т.(Zn):
Мэк,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 | |||||
0,215 | 0,092 | 22°С (перевести в К) | 722 (перевести в кПа) | (найти из табл. 2) | 0,007 | 30,714 | 32,69 |
-
Атмосферное давление – 722 мм.рт.ст (96,259 кПа) -
Температура окружающей среды – 22°С (295К) -
Парциальное давление
Р = Р1 – Р2 = 96,259 - 2,642 = 93,617кПа
-
Масса водорода
m(H2) =2*93,617*0,092 /8,314 *295 =0,007г
-
Практическая молярная масса эквивалентов цинка
Mэк(Zn) = 0,215*1/ 0,007= 30,714г/моль
-
Теоретическое значение молярной массы эквивалентов цинка
Мэк,т.(Zn) = г/моль
-
Относительная ошибка опыта Е:
E = Mэк.т -Мэк.пр /Мэк.т = 32,69 – 30,714 / 32,69 = 6 %
Вывод: относительная ошибка опыта составила 6 %, это можно объяснить тем, что прибор мог быть не герметично закрыт.