Оборудование: эвдиометр, штатив, колба, соединительные трубки, кристаллизатор, термометр, барометр, соляная кислота (HCl 1:2), таблетка цинка.
Метод основан на измерении объема водорода, который выделяется из кислоты при действии на нее металла.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
ХОД РАБОТЫ:
1. Собрать установку так, как показано на рисунке 1. Для этого:
- в кристаллизатор налить 1/2 объема воды;
- заполнить водой эвдиометр и установить его в штативе так, чтобы в него не попадал воздух;
2. Налить в реакционную колбу 10-15 мл соляной кислоты.
3. Взвесить кусочек цинка и положить на горлышко колбы, колбу закрыть пробкой с газоотводной трубкой, проверить герметичность системы, а затем колбу поставить в вертикальное положение, чтобы цинк упал в кислоту.
4. После полного растворения цинка в кислоте, измерить объем выделившегося водорода.
Рис. 1. Газометрический прибор: 1 – эвдиометр, заполненный водой; 2 -штатив; 3 – кристаллизатор с водой; 4 – реакционная колба; 5 – соединительная трубка; 6 – раствор соляной кислоты; 7 – цинк. |
ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ:
1. Зарисовать установку для определения молярной массы эквивалента цинка.
2. Написать уравнение реакции.
3. Записать экспериментальные данные:
· m (Zn) – масса цинка, г;
· V – объем выделившегося водорода, дм3;
· t oC – комнатная температура, С;
· Т – комнатная температура, К;
· P – атмосферное давление по барометру в лаборатории, кПа;
· р- давление насыщенного водяного пара при данной комнатной температуре (определить по таблице 1);
· = P - р- давление водорода в эвдиометре, при данной комнатной температуре.
· Гидростатическим давлением водного столба пренебрегаем.
Таблица 1
Парциальное давление водяного пара в зависимости от температуры воздуха
Температура, 0С | Давление водяного пара, | Температура, 0С | Давление водяного пара, | Температура, 0С | Давление водяного пара, | |||
мм рт.ст | кПа | мм рт.ст | кПа | мм рт.ст | кПа | |||
9,8 | 1,317 | 14,5 | 1,929 | 21,1 | 2,793 | |||
10,5 | 1,397 | 15,5 | 2,064 | 22,4 | 2,966 | |||
11,2 | 1,490 | 16,5 | 2,195 | 23,8 | 3,153 | |||
11,9 | 1,583 | 17,5 | 2,328 | 25,2 | 3,352 | |||
12,6 | 1,702 | 18,7 | 2,474 | 26,7 | 3,551 | |||
13,6 | 1,809 | 19,8 | 2,633 | 28,1 | 3,764 |
4. Рассчитать молярную массу эквивалента цинка.