Экспериментальная часть

Опыт 1. Определение молярной массы эквивалента алюминия методом вытеснения

Метод основан на реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой и измерении объема выделившегося водорода.

Собрать прибор, представленный на рис. 4. Заполнить 1/4 часть пробирки раствором соляной кислоты (с массовой долей 15 %). Наклонив пробирку, на ее сухую сторону поместить предварительно взвешенную алюминиевую

Установка состоит из двух бюреток: рабочей измерительной Б₁ и уравнительной Б₂, соединенных резиновой трубкой Т и заполненных подкрашенной водой. К рабочей бюретке при помощи газоотводной трубки Г присоединена пробирка П.

Рис. 4. Лабораторная установка для определения молярной массы эквивалента  алюминия

фольгу (0,015–0,020 г) так, чтобы она не соприкасалась с кислотой. Присоединить пробирку к бюретке и проверить прибор на герметичность. Для этого воронку опустить на 10–15 см. Если прибор герметичен, то уровень воды в бюретке несколько снизится, а затем останется без изменения. Привести давление в бюретке к атмосферному, для чего установить уровень воды в бюретке и воронке на одной высоте, в бюретке – около нулевого деления, но не выше. Отметить и записать положение нижнего края мениска в бюретке (А₁). После этого пробирку со штативом наклонить так, чтобы кислота смыла алюминиевую фольгу. Для начала реакции содержимое пробирки нагреть на спиртовке (не касаться фитилем дна пробирки, не кипятить!). Выделяющийся водород будет вытеснять воду из бюретки. После окончания реакции пробирку, не снимая с прибора, охладить до комнатной температуры, опустив ее в стакан с холодной водой. Затем привести давление внутри прибора к атмосферному и отметить уровень воды в бюретке (А₂).

Объем выделившегося водорода при комнатных условиях V = (А₂ – А₁) привести по объединенному газовому закону ( = ) к н.у. (V₀ (H₂)), учитывая, что общее давление Р = + (где – парциальное давление), откуда = Р – ; тогда объединенный газовый закон = ; V (H₂) = .

Таблица 1

Зависимость давления водяного пара от температуры

Т, К	, Па	Т, К	, Па
289	1813,18	295	2339,76
290	1933,17	296	2813,01
291	2066,49	297	2986,41
292	2199,13	298	3173,06
293	2333,14	299	3359,71
294	2479,79	300	3559,70

На основании полученных данных и закона эквивалентов рассчитать молярную массу эквивалента алюминия = .

Результаты измерений записать по следующей форме:

Навеска алюминия, г	V , мл (А2 – А1)	Т, К	Робщ., Па	, Па	V , мл	Мэ(Al), г/моль	Ошибка, %

Следует уметь:

1. Рассчитывать фактор эквивалентности, массу эквивалента и молярную массу эквивалента элемента, простого и сложного веществ исходя из формулы вещества, уравнений реакций, в которых участвует вещество, закона эквивалентов; молярного объема эквивалентов любого газообразного вещества.

2. Экспериментально определять молярную массу эквивалентов простых и сложных веществ.