Визначення молярної маси еквівалента металу

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Для експериментального визначення молярної маси еквівалента металу використовують прилад, що складається з бюретки, з'єднаної з лійкою гумовою трубкою. Через систему пробок і трубок до бюретці приєднують пробірку. Система зміцнюється на штативі і заливається підфарбованою водою. Слід пам'ятати, що водень - дуже летючий газ. Тому необхідно перевірити герметичність установки, для чого при закритих пробках і приєднаної пробірці треба опустити кільце з лійкою. Якщо прилад герметичний, то рівень води в бюретці, трохи знизившись, залишиться незмінним. Якщо рівні рідини в бюретці і воронці, як у сполучених посудинах, вирівнюються, то герметичність порушена, і слід звернутися до викладача. У пробірку налийте 3-4 мл розчину сірчаної кислоти (розведення 1: 4). Смужкою фільтрувального паперу зніміть із стінок пробірки краплі кислоти. Утримуючи пробірку похило (стежити, щоб не виливалася кислота), помістіть на суху стінку пробірки шматочок металу, зважений з точністю до 0,0001 г. (Необхідно стежити, щоб метал не стикався з кислотою). Приєднайте пробірку до приладу, утримуючи її в похилому положенні. Відзначте рівень води в бюретці / V1 з точністю до 0,1 мл. Притримуючи пробірку, струсіть метал в розчин кислоти.

Вирізняється водень буде збиратися в бюретці. При цьому вода з бюретки буде збиратися в воронці. Після закінчення реакції дайте системі охолонути і опустіть кільце з лійкою до нового рівня рідини. Відзначте новий рівень рідини V2. Різниця рівнів рідини в бюретці після досвіду і до досвіду дорівнює обсягу виділився водню.

Відзначте умови проведення досвіду: тиск (р) і температуру (Т).

За табл. 2.1 визначте тиск насиченої водяної пари (h) при температурі проведення досвіду. Експериментальні дані внесіть в табл. 2.2.

Тиск насиченої пари / h /, мм. рт. ст.

Для визначення молярної маси еквівалента металу слід привести отриманий обсяг водню VH2 до нормальних умов VH2 °, використовуючи рівняння об'єднаного газового закону:

І нарешті, використовуючи закон еквівалентів, отримують:

Обчисліть атомну масу металу, якщо валентність його дорівнює 2.

Визначте за таблицею Д. І. Менделєєва метал.

Обчисліть теоретичне значення молярної маси еквівалента металу.

w,% = ôЕ т - Е е ô/ Е т,

де Е т - розрахована еквівалента металу;

Е е - експериментальна молярна маса еквівалента металу.

1.Докажіте амфотерні властивості оксиду хрому (III) і гідроксиду цинку, приведіть рівняння відповідних реакцій.

2.Пріведіте формули всіх солей, які можуть утворитися при взаємодії гідроксиду алюмінію і соляної кислоти.

3.Составьте формули сульфату алюмінію, дигидрофосфата кальцію, гідроксокарбоната міді (II). Наведіть їх графічні формули.

4.вичісліть еквіваленти і молярні маси еквівалентів Ag2 O, CaHPO4. (CuOH) 2 CO3. H3 BO3.

5.Составьте формули оксидів і гідроксидів наступних елементів:

S +6. K +. Mn +7. Sn +2. P +5. Si +4. Визначте, які з них мають основними, кислотними або амфотерними властивостями. Відповідь аргументуйте рівняннями відповідних реакцій.

6.Составьте формули оксидів, які відповідають таким гідроксид: Mn (OH) 4. NaOH, H3 PO4. HPO3. Складіть графічні формули всіх з'єднань.

7.Определіте щільність речовини, якщо 30 см 3 його мають масу 45 г.

8.Сколько сульфіду заліза повинно вийти, якщо для проведення рекции взяли 8 г сірки і 28 грамів заліза?

9.Определіте найпростішу формулу поташу, якщо масовий склад цієї речовини: калію - 56,6%, вуглецю - 8,7%, кисню - 34,8%.

10.При спалюванні 1,55 г фосфору отримано 3,53 г фосфорного ангідриду. Визначте кількісний склад фосфорного ангідриду.

11.Вичісліте еквівалент і молярну масу еквівалентів ортофосфорної кислоти в реакціях обміну з їдким натром, в результаті яких утворюються нормальна і кислі солі.

12.Із 1,4 г кальцію отримали 2,52 г його сульфіду. Визначте молярну масу еквівалента металу.

13.Плотность газу по повітрю 1,52. Визначте відносну молекулярну масу газу.

14.Вичісліте молекулярну масу газу, якщо при 25 о С і 800 мм рт. ст. 350 мл його мають масу 0,78 г. Визначте його відносну щільність по повітрю.

15.Як обсяг при нормальних умовах займають 10 20 молекул газу.

16.Составьте повну електронну формулу елемента, розташованого в 6-му періоді, 7-й групі, головній підгрупі.

17.Газообразний гідрид елемента "Е" має формулу ЕН2. Визначте формулу його вищого оксиду і його молекулярну масу, якщо щільність гідриду по повітрю дорівнює 1,172

18. Поясніть, чому сірка і хлор проявляють максимальну ступінь окислення, що дорівнює номеру групи, а кисень і фтор такої не проявляють.

19. Які з перерахованих молекул будуть неполярними: H2 S, HF, CCl4. NH3. BCl3. Дайте мотивовану відповідь.

20.Учітивая sp 3-гібридизація вуглецю, вкажіть, в який з молекул дипольний момент найбільший: а) CH4. б) CH3 Cl, в) CH2 Cl2. г) CHCl3,

21. Вкажіть, які молекули, з перерахованих нижче, мають кутову форму:

Приклади розв'язання типових задач

1. Складіть формули оксидів і гідроксидів наступних елементів: Cl +7. Al +3. Cr +6. Sr +2.

Оксиди - складні речовини, що складаються з двох елементів, один з яких кисень. Кисень у всіх з'єднаннях має валентність, рівну 2. Формула оксиду визначається правилом: твір валентності кисню на індекс у формулі, який вказує число атомів кисню в молекулі, так само такому ж твору іншого атома в молекулі. Одночасно твір валентностей елементів дорівнює добутку індексів цих елементів у формулі.

З огляду на вищесказане, маємо, наприклад, для семивалентного хлору:

формула оксиду хлору (VII) Cl2 O7.

Гідроксиди (гідрати оксидів) - формально можна розглядати як продукти приєднання води до молекули оксиду.

Основним оксидам як гідратів відповідають підстави. У формулі підстави на перше місце записують метал, за ним записують гидроксогрупп. Число гидроксогрупп одно валентності металу

Кислотних оксидів в якості гідратів відповідають кислоти (продукти приєднання молекули води до кислотних оксидів). У формулі кислоти на перше місце записують водень, за ним центральний атом і на останньому місці кисень.

Амфотерним оксидів відповідають амфотерні гідроксиди (також можуть бути представлені як продукти приєднання води до молекули амфотерного оксиду).

2. Доведіть амфотерні властивості оксиду олова (II) і гідроксиду берилію, приведіть рівняння відповідних реакцій.

Щоб довести амфотерность оксиду або гідроксиду, слід скласти рівняння реакцій взаємодії даної речовини з кислотою і з лугом.

SnO + 2HCl Þ SnCl2 + H2 O

3. Наведіть формули всіх солей, які можуть утворитися при взаємодії гідроксиду кальцію і сірчаної кислоти. Складіть рівняння відповідних реакцій. Назвіть продукти реакцій.

Розрізняють солі середні - продукт повного заміщення гидроксогрупп і іонів водню в молекулах підстав і кислот:

CaSO4 - сульфат кальцію;

Кислі солі - продукт неповного заміщення іонів водню в молекулі кислоти (можуть бути утворені неодноосновнимі кислотами):

Ca (НSO4) 2 - гидросульфат кальцію;

Основні солі - продукт неповного заміщення іонів гідроксилу в молекулі підстави (можуть бути утворені неоднокіслотнимі підставами):

(CaОН) 2 SO4 - гідроксосульфат кальцію.

4. Складіть графічну формулу Ca (NO3) 2.

У графічної формулою вказується порядок з'єднання атомів в молекулі, де кожна зв'язок позначається рискою. У графічної формулі не враховуються валентні кути між зв'язками. Подвійні зв'язку позначаються подвійною рискою, а потрійні - потрійний. У неорганічних кисневмісних сполуках атоми різних елементів з'єднуються між собою, переважно, через кисневі містки.

5. Визначте найпростішу формулу речовини, що містить 40% мас. міді, 20% мас. сірки, 40% мас. кисню.

Позначимо загальну формулу речовини Сux Sy Oz. Індекси у формулі сполуки відносяться як кількості речовини кожного елемента. З процентного складу речовини відомо, що 100 г речовини містять 40 г міді, 20 г сірки і 40 г кисню. Знайдемо кількість речовини кожного елемента, візьмемо їх ставлення і перетворимо в відношення цілих чисел, для чого розділимо кожне число відносно на найменше:

x. y. z = n (Cu). n (S). n (O) = m (Cu) / M (Cu). m (S) / M (S). m (O) / M (O) =

= (40/64). (20/32). (40/16) = 0,625. 0,625. 2,5 = 1. 1. 4

Cледовательно, найпростіша формула сполуки CuSO4.

6. Визначте кількісний склад марганцю в оксидах марганцю (IV) і марганцю (VII).

Молекулярна маса марганцю дорівнює 55 г / моль, оксиду марганцю (IV) MnO2 - 87 г / моль, оксиду марганцю (VII) Mn2 O7 - 222 г / моль.

1 моль MnO2 містить 1 моль атомів марганцю Mn.

87 г MnO2 містять 55 г Mn, а

100 г MnO2 містять х г Mn.

Вирішуючи пропорцію, маємо:

х = (100 × 55) / 87 = 63,2 м

Масова частка марганцю в оксиді марганцю (IV) становить 63,2%.

Аналогічно для оксиду марганцю (VII).

1 моль Mn2 O7 містить 2 моль атомів марганцю Mn.

222 г Mn2 O7 містять 110 г Mn, а

100 г Mn2 O7 містять y г Mn.

Вирішуючи пропорцію, маємо:

y = (100 × 100) / 222 = 49,5 м

Масова частка марганцю в оксиді марганцю (VII) становить 49,5%.

7. Скільки грамів хлориду магнію вийде, якщо для реакції взяли 48 г магнію і 105 г хлору?

Складемо рівняння реакції:

За рівняння реакції на 1 моль магнію припадає 1 моль хлору.

Визначимо кількість речовини кожного компонента, введених в реакцію.

n (Mg) = m (Mg) / M (Mg) = 48/24 = 2 моль.

Хлор знаходиться в недоліку. Розрахунки ведемо через брак.

За рівняння реакції на 1 моль хлору доводиться 1 моль хлориду магнію. Отже, в результаті реакції отримано 1,5 моль хлориду магнію. Тоді маса хлориду магнію становить:

m (MgCl2) = n (MgCl2) × M (MgCl2) = 1,5 × 94 = 141 м

8. Розрахуйте еквіваленти та молекулярні маси еквівалентів з'єднань: MnO2. H3 PO4. Ca (H2 PO4) 2. Назвіть речовини.

Оксид марганцю (IV).

де n (O) - число атомів кисню в молекулі;

B (O) - валентність кисню.

де n (Н) - число атомів водню в молекулі кислоти.

де n (М) - число атомів металу в молекулі;

B (М) - валентність металу.

9. Окисленням 1,4 г кадмію отримали 1,6 г його оксиду. Визначте молярну масу еквівалента металу.

Оксидами називаються складні речовини, що складаються з двох елементів, один з яких кисень. Згідно з умовою 1,6 г оксиду кадмію містить 1,4 г металу. Отже, інше становить кисень - 0,2 м Молярна маса еквівалента кисню відома і дорівнює 8 г / моль. Із закону еквівалентів - маси реагуючих речовин відносяться, як молярні маси їх еквівалентов- слід:

MЕ (Cd) = m (Cd) × mЕ (O) / m (O) = 1,4 × 8 / 0,2 = 56 г / моль.

Відносна щільність газу за воднем дорівнює 35. Визначте молярну масу газу і розрахуйте масу 5 л цього газу.

Відносна щільність одного газу за іншим дорівнює відношенню їх молекулярних або молярних мас. D (газу / Н2) = М (газу) / М (Н2)

М (газу) = D (газу / Н2) × М (Н2) = 35 × 2 = 70 г / моль.

Моль будь-якого газу при нормальних умовах займає об'єм 22,4 л. Отже, 5 л газу при тих же умовах мають:

m (газу) = V (газу) М (газу) / VМ (газу) = 5л'70 (г / моль) / 22,4 л / моль = 15,6 г

10. 1000 л газу при 745 мм рт. ст. і 15 ° С мають масу 1,825 кг. Визначте його молекулярну масу.

Застосуємо рівняння стану ідеального газу Менделєєва - Клапейрона

M = mRT / (pV) = 1825р × 62400мм × мл / моль × К × 288К / (745мм × 10 6 мл) = 44 г / моль.