Лабораторная работа № 1. «Определение молярной массы магния»

«Определение молярной массы магния»

Цель работы

Определить молярную массу металлического магния по его реакции с соляной кислотой. Сравнить полученное экспериментальное значение с теоретическим и вычислить ошибку эксперимента.

Теоретическая часть

Молярная масса (М) – величина, равная отношению массы вещества к его количеству. [г/моль], т.е. это масса одного моля. Моль – количество вещества, содержащее (число Авогадро) структурных единиц (атомов, молекул, ионов и т.д.). Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе (М_relativ), вычисленной по таблице Д.И. Менделеева.

Например:

г/моль.

Реакция магния с соляной кислотой протекает по уравнению:

1моль 2моля 1моль 1моль

при этом: (1), т.е. (2)

т.к. г/моль

(3)

Для определения молярной массы магния навеску металла взвешивают на аналитических весах с точностью 0.0001 г. и растворяют в избытке HCl. Выделяющийся газообразный водород собирают и вычисляют его массу по уравнению Менделеева – Клайперона.

(4)

(5)

Затем по уравнению (3) вычисляют экспериментальное значение молярной массы магния.

Экспериментальная часть

Опыт проводится в установке, схема которой приведена на рисунке.

Mg HCl

Рис. Схема установки

1 – реакционный сосуд; 2 – пробка с резиновым шлангом; 3 – мерная бюретка с калиброванным шаром; 4 – уравнительная склянка с водой; 5 – кран сообщения с атмосферой

Ход работы:

1. В малое колено реакционного сосуда поместить навеску магния (например, 0, 2570 г.).

2. В большое колено осторожно по стенке налить 15 мл 15% раствора HCl.

3. Удерживая сосуд горизонтально закрыть его пробкой 2.

4. При открытом кране 5 поднять уравнительную склянку с водой 4 и установить уровень воды в мерной бюретке к нулевому делению (верхний обрез шара).

5. Закрыть кран 5, опустить уравнительную склянку на стол и проверить герметичность прибора. За 1 минуту уровень воды в бюретке не должен заметно опускаться.

6. Осторожно наклонить реакционный сосуд и по каплям приливать кислоту к магнию. Наблюдать бурное выделение водорода и вытеснение воды из мерной бюретки.

7. По окончании реакции передвигать уравнительную склянку вдоль шкалы бюретки до совпадения уровней воды и записать объем выделившегося водорода (например, 312 мл).

8. Разобрать прибор, промыть реакционный сосуд дистиллированной водой.

Пример расчета экспериментального значения молярной массы магния

Исходные данные:

m (Mg) = 0,2570 г.

Р = 731 мм рт.ст. (по барометру).

Т = 298 К (25°С по термометру).

R = 8,31 Дж/моль∙К.

По уравнению Менделеева-Клайперона масса водорода равна:

г

Экспериментальная молярная масса магния равна:

г/моль

Теоретическая молярная масса магния по таблице Менделеева равна

г/моль

Расчет ошибок эксперимента:

1. Абсолютная ошибка:

г

2. Относительная ошибка:

Выводы:

1. Экспериментально определено значение молярной массы магния, равное 20,72 г/моль.

2. Относительная погрешность составила 14,7 %.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 266; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!