Молярная масса эквивалента вещества

Понятие химического эквивалента массы вещества при его соединениях с единицей массы водорода в химических реакциях. Закон эквивалентов и определение молярной массы эквивалента вещества. Расчет количества водорода, выделяемого при реакции окисления.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

кафедра «Химия и химическая технология»

Тема «Молярная масса эквивалента вещества»

реакция окисление эквивалент вещество водород

Студент группы Б01-661-1

Шишов Сергей Владимирович

Цель работы: экспериментальным путем, по реакции металла с кислотой, эквивалент метала, метал, относительную ошибку опыта.

Теоритическая часть:

Эквивалентом называют массу вещества, которое соединяется с единицей массы водорода в химических реакциях или замещает ее в соединениях. Грамм-эквивалентом количество граммов вещества, численно равной его эквиваленту.

Грамм эквивалента кислоты, основания или соли вычисляется как отношения малярной массы вещества к произведению числа функциональных групп в молекуле на их заряд.

Пример. В веществах HCl, H2O, NH3 с одним молем атомов водорода связан один моль атомов Cl, 1/2 моля кислорода и 1/3 моля азота, следовательно, эквиваленты этих элементов в указанных соединениях соответственно равны 1, 1/2 и 1/3 моля.

Молярная масса эквивалента вещества - это такое количество химического вещества, которая реагирует с 1 г водорода или вытесняет такое же количество водорода из его соединений. Величина mэкв определяется или экспериментально, или, чаще всего, исходя из химической формулы вещества и его принадлежности к тому или иному классу химических соединений

mэкв(оксида) = Моксида/(число атомов кислорода·2);

mэкв(основания) = Моснования/кислотность основания;

mэкв(кислоты) = Мкислоты/основность кислоты;

mэкв(соли) = Мсоли/(число атомов металла·валентность металла).

Эквивалентные массы веществ используют для количественных расчетов при химических взаимодействиях между веществами. Огромным преимуществом при этом является то, что для этого не нужно использовать уравнение химической реакции, нужно только знать, что данные химические вещества взаимодействуют между собой или вещество является продуктом химической реакции.

Для количественных расчетов используется закон эквивалентов: массы реагирующих и образующихся веществ относятся друг к другу, как их эквивалентные массы.

Математическое выражение закона эквивалентов имеет следующий вид:

m1/m2 = mэкв(1)/mэкв(2)

где: m 1 и m 2 - массы реагирующих или образующихся веществ,

mэкв(1) и mэкв(2) - эквивалентные массы этих веществ.

Молярный объем эквивалента - это объем, занимаемый 1 моль-эквивалентом газа.

По закону Авогадро: одинаковые объемы различных газов при одинаковых условиях (давлении и температуре) содержат одинаковое число молекул. Большое практическое значение имеет следствие из закона Авогадро: при нормальных условиях (н.у.) один моль любого газа занимает объем, равный 22,4 л.

Объем 22,4 л называют молярным (мольным) объемом газа и обозначают соответственно VM = 22,4 л/моль.

Пример: углекислый газ CO2. Имеем М(CO2) = 44 г/моль. Значит, один моль CO2 имеет массу 44 г и занимает объем (при н.у.), равный 22,4 л, а также содержит в этом объеме 6,02·10 23 молекул газа.

Связь между массой m и объемом V конкретного газа при н.у. определяется формулой:

Если условия, в которых находится газ отличается от нормальных, то используют уравнение Менделеева-Клапейрона, которое связывает все основные параметры идеального газа:

где: P - давление газа, Па;

V - объем газа, м 3 ; m - масса газа, г;

M - мольная масса газа, г/моль;

R - универсальная газовая постоянная, R = 8,31 Дж/(моль·К);

T - температура газа, К.

Экспериментальная часть

1) Навеска металла m, г 0,0153

2) Уровень воды в бюретке:

До опыта , V1, мл 0,0

После опыта V2, мл 21

3) Объем выделившегося водорода VH , мл 21

4) Объем водорода при нормальных условиях (н. у.) V0, мл 18,625

5) Температура опыта Т = 273 + t, К 293

6) Барометрическое давление Р, мм рт. ст. 741

7) Давление насыщенного пара h, мм рт. ст. 17,5

8) Экспериментальная эквивалентная масса металла, Ээксп., г/моль 9,2005

9) Теоретическая эквивалентная масса металла, Этеор., г/моль

10) Относительная ошибка Е, %

Расчеты. Метод основан на измерении объема водорода выделившегося в ходе реакции

Мет. + HCL = Мет.CL + n/2 H2 0 ^

Приводим VH2 к нормальным условиям используя уравнение:

Вычисляем экспериментальную эквивалентную массу металла:

Где Э- эквивалентный объем водорода, равны 11200 мл/моль.

Вычисляем молярную массу метала: Ммет. = MЭ*Z

Сравниваем с данными в таблице Менделеева

Относительная ошибка

Метал - (AL) алюминий.

Уравнение реакции с металлом 2Al 0 + HCl +1 = 2Al +3 Cl3 + 3 H2 0 ^

Размещено на Allbest.ru

Определение количества вещества. Вычисление молярной массы эквивалента, молярной и относительной атомной массы металла. Электронные формулы атомов. Металлические свойства ванадия и мышьяка. Увеличение атомных масс элементов в периодической системе.

контрольная работа [130,2 K], добавлен 24.04.2013

Реакция, на которой основан эксперимент. Реакция металла с кислотой. Малярная масса эквивалента металла. Определение погрешности опыта. Кислотно-основные или ионно-обменные реакции. Определение объема выделившегося водорода к нормальным условиям.

лабораторная работа [76,9 K], добавлен 13.10.2014

Закон сохранения массы как важнейшее открытие атомно-молекулярной теории. Особенности изменения массы в химических реакциях. Определение молярной массы вещества. Составление уравнения реакции горения фосфора. Решение задач на "избыток" и "недостаток".

контрольная работа [14,2 K], добавлен 20.03.2011

Определение эквивалентной массы металла методом вытеснения водорода. Основные физические и химические свойства магния. Расчет абсолютной и относительной погрешности опыта. Анализ и оценка влияния характера реакции и значения эквивалента сложных веществ.

лабораторная работа [431,2 K], добавлен 01.06.2013

Определение константы равновесия реакции. Вычисление энергии активации реакции. Осмотическое давление раствора. Схема гальванического элемента. Вычисление молярной концентрации эквивалента вещества. Определение энергии активации химической реакции.