Определение эквивалента металла по водороду

МОЛЯРНЫЕ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТОВ

Закон эквивалентов: элементы соединяются друг с другом или замещают друг друга в отношении их эквивалентов:

m₁ Э₁

---- = -----

m₂ Э₂

где - массы и их эквиваленты соответственно.

Эквивалент элемента Э, атомная масса А и валентность, степень окисления элемента В связаны соотношением: Э = А/В. масса одного моля эквивалента элемента или сложного вещества называется молярной массой эквивалента или эквивалентной массой (г/моль)

Эквивалентом сложного вещества называется такая его масса, которая взаимодействует без остатака с эквивалентом (эквивалентной массой) водорода или любого другого вещевтва.

Эквиваленты сложных веществ вычисляют по формулам:

М_{кислоты}

Э_{кислоты} = -------------

основность кислоты

 

Моснования

Э_{основания} = ------------

кислотность основания

 

М_соли

Э_соли = -------------------------------------------------

степень окисления металла число атомов металла

 

М_оксида

Э_оксида = --------------------------------------------------

число атомов элемента степень окисления элемента

 

Число молярных масс эквивалента сложного вещества в соответствии с законом эквивалентов зависит от того, в какой конкретно реакциии это сложное вещество участвует.

Число молярных масс эквивалента, содержащихся в 1л раствора определяет молярную концентрацию эквивалента (нормальность) раствора. Раствор, содержащий в 1л 1 молярную массу эквивалента растворенного вещества, называется однонормальным раствором (1н), 0,1 молярную массу эквивалента - децимолярным и т.д.

Основными методами опредеелния эквивалентов (молярных масс эквивалентов) простых веществ являются методы:

а) аналитический метод

б)электрохимический метод

в) метод вытеснения водорода

 

Определение эквивалента металла по водороду

 

Этот метод основан на реакции растворения металла в избытке кислоты и измерении объема выделившегося водорода. По объему водорода вычисляют его массу, а затем – эквивалент металла. Для проведения опыта в настоящей работе используется прибор, состоящий из бюретки 1 и уравнительного сосуда 2, сообщающихся друг с другом посредством резиновой трубки 3. К верхнему концу бюретки с помощьютрубки и пробки присоединена пробирка 4. Уравнительный сосуд и бюретка наполнены водой.

Для проведения опыта в пробирку наливают через воронку 3-4 мл 3н серной кислоты. Капли кислоты не должны попадать на стенки пробирки выше уровня жидкости.

Папиросную бумагу с навеской металла смачивают каплей воды и приклеивают к внутренней стенке пробирки над кислотой. Перемещая уравнительную склянку в вертикальном направлении, устанавливают уровенб воды в бюретке вблизи нулевого деления, но не выше нуля. Пробирку с кислотой и металлам плотно присоединяют к прибору и проверяют систему на герметичность. Для этого опускают уравнительный сосуд так, чтобы уровень воды в нем был ниже уровня воды в бюретке, и втаком положении укрепляют его. При опускании уравнительного сосуда уровень воды в бюретке несколько понизится. Если через 1-2 минуты дальнейшего понижения не будет, прибор можно считать герметичным.

После испытания прибора на герметичность устанавливают уравнительный сосуд так, чтобы уровни воды в нем и в бюретке были одинаковыми. Записывают показание бюретки. Затем встряхивают пробирку и металл попадает в кислоту. Тотчас начинается выделение водорода, и вода втесняется из бюретки в уравнительный сосуд. По окончании реакции следует подождать 10-15 минут, чтобы газ в бюретке и пробирке принял температуру окружающего воздуха. Приводят воду в бюретке и уравнительном сосуде к одному уровню и, если в течение 1 минуты не наблюдается измениения уровня, записывают новое показание бюретки. Экспериментальные данные и расчеты записывают по форме:

Масса металла m,г

Показание бюретки до проведения реакции V₁, мл

Показание бюретки после проведения реакции V₂, мл

Объем выделившегося водорода V = V₂ – V₁

Температура опыта t,oC и T,K

Атмосферное давление р, мм рт. Ст.

Парциальное давление водорода Р_Н2 = Р – Р_Н2О

(Давление насыщенного пара воды находят по таблице 2)

Масса выделившегося водорода

 

P_H2 * V

m_H2 = M_{H2 ----------}

RT

Эквивалент металла Э = m/m_H2