Лабораторна робота № 1 Основні поняття і закони хімії програмні питання

1. Основні закони хімії:

• закон збереження маси;

• закон збереження енергії;

• закон сталості складу;

• закон кратних відношень;

• закон об’ємних відношень;

• закон Авогадро.

2. Хімічний елемент, проста і складна речовина. Атом, молекула.

3. Атомна одиниця маси. Атомні й молекулярні маси.

4. Моль. Мольна маса. Число Авогадро. Мольний об’єм газу.

5. Розв’язування розрахункових задач з використанням основних понять і законів хімії.

Зразок картки контролю знань

1. Закон об’ємних відношень.

2. Чому дорівнює мольна маса алюміній сульфату?

3. Який об’єм за нормальних умов (н.у.) займають 5^.10²² молекул кисню?

4. Розрахуйте молекулярну масу газу, якщо відомо, що 500 мг його при температурі 107 °С та тиску 1000 мм рт. ст. займають об’єм 0,312 л.

Хід роботи

1.1 Визначення молекулярної маси кисню за молярним об’ємом

Зважте чисту й суху про­бірку з точністю до 0,01 г. На­сипте в про­бірку невелику кількість (0,4-0,6 г) розтертої в порошок бертолетової солі (KClO₃) і зважте з тією ж точністю. Добавте в про­бірку трохи (0,2-0,3 г) прожареного порошку манган(IV) оксиду як каталізатора і знову зважте.

Змішайте в про­бірці сухою скляною паличкою обидві речовини в однорідну на вигляд суміш. Слідкуйте, щоб у суміш не попали органічні речовини, бо може статися вибух. Закрийте щільно пробірку корком з газовідвідною трубкою і закріпіть її в затискачі штатива в дещо похилому поло­женні. Газовідвідну трубку сполучіть з аспіраторатором. Приведіть до одного рівня воду в аспіраторі й бюретці і відмітьте показ бюретки.

1 – про­бірка; 2 – аспіратор; 3 – пальник; 4 – бюретка

Рисунок 1. – Прилад для визначення молекулярної маси газів

Злегка нагрійте колбу з сумішшю і слідкуйте, щоб реакція відбувалася повільно. Рівні води в аспіраторі й бюретці весь час підтримуйте однаковими, опускаючи бюретку. Коли бюретка наповнить­ся водою на 40-45 см³, припиніть нагрівання і дайте приладу охолонути. При цьому рівень води в бюретці трохи знизиться. Через 5-10 хвилин, коли прилад охолоне до температури приміщення, і рівень води в бюретці встановиться на певній висоті, приведіть до одного рівня воду в аспіраторі та бюретці і запишіть покази бюретки. Запишіть температуру приміщення й атмосферний тиск за показами термометра і барометра.

Розберіть прилад і зважте пробірку з залишком суміші. Різниця у вазі пробірки визначає масу виділеного кисню. За початковим і кінцевим показом бюретки обчисліть об’єм виділеного кисню. На основі одержаних даних обчисліть за молярним об’ємом молярну масу кисню. Обчисліть абсолютну похибку вашого досліду і відносну похибку у відсотках за формулами:

• абсолютна похибка = V_теор. – V_{експер.} = ±ΔV

• відносна похибка = (±ΔV/V_теор.) · 100.

1.2 Визначення густини рідини ареометром

Густини (ρ) рідин (розчинів) змінюються залежно від концентрації (С). Тому за густиною можна визначити концентрацію розчине­ної речовини. Для цього існують довідникові таб­лиці.

Густина змінюється залежно від темпе­ратури, тому густину розчину визначають за тієї температури, яка вказана в довідковій таблиці. В довідниках символ 20 означає, що густина визначена зважуванням за 20 °С і віднесена до густини води за температури 4 °С, за якої вода має максимальну густину.

Візьміть високий вузький циліндр, налийте в нього 250-300 см³ попередньо нагрітого до температури, вказаної в таблиці густин, розчину (сульфатної або хлоридної кислоти, натрій гідроксиду, 25-% розчину амоніаку), опустіть у розчин ареометр, щоб він не торкався стінок циліндра, і відмітьте його покази.

Вимірявши таким чином густину розчину, визначте за довідковою таблицею її концентрацію.