Определение молярной массы углекислого газа Оборудование и реактивы: бюретка объемом 25 (50) мл, воронка, сосуд Ландольта, стакан, штатив с пробирками. <...> Растворы: серная кислота (С= 1 моль/л), соляная кислота (С = 0,1 моль/л); карбонат натрия (кр.) <...> Для полноты протекания ее объем кислоты надо увеличить в 2 раза. <...> Объем кислоты возьмите с избытком в 2 раза по сравнению с расчетными данными. <...> Отмерьте первоначальный уровень жидкости в бюретке – это верхний уровень (V1). <...> Выделившийся газ вытесняет жидкость из бюретки, ее сливают в стакан через воронку. <...> Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции в гомогенной системе Оборудование и реактивы: секундомер (или часы с секундной стрелкой), бюретки емкостью 25 (50) мл – 3 шт., штатив с пробирками, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, полоска бумаги, окрашенная в темный цвет. <...> Растворы: тиосульфат натрия и серная кислота (С = 0,15 моль/л); дистиллированная вода. <...> Реакция тиосульфата натрия с серной кислотой протекает по уравнению: 6 Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2 ↑+ H2O. <...> Первая реакция протекает практически мгновенно, скорость всего процесса определяется наиболее медленной стадией – реакцией разложения тиосерной кислоты, а концентрация тиосерной кислоты равна концентрации тиосульфата натрия. <...> Содержимое пробирки тщательно перемешивайте стеклянной палочкой в течение всего опыта. <...> Для этого из бюретки в пробирку налейте 1,5 мл Na2S2O3 и 1,5 мл дистиллированной воды (концентрация тиосульфата стала равной 0,075 моль/л). <...> Для этого из бюретки в пробирку налейте 1 мл Na2S2O3 7 и 2 мл дистиллированной воды (концентрация тиосульфата стала равной 0,05 моль/л). <...> Результаты эксперимента Полученные данные занесите в табл. <...> Таблица 1 Зависимость скорости разложения тиосерной кислоты от концентрации № опыта Объем Н2S2O3, мл Объем H2SO4, мл Объем Н2О, мл Общий объем, мл Конц. <...> H2S2O3, моль/л Промежуток времени от начала отсчета до момента исчезновения цветной полоски, с Скорость хим. реакции, 1/∆τ, 1/с <...>
Общая_и_неорганическая_химия_Методические_указания_к_проведению_лабораторных_работ.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Кафедра общей и биоорганической химии
И. В. Волкова
Т. Н. Орлова
Общая и неорганическая химия
Методические указания
к проведению лабораторных работ
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета для студентов,
обучающихся по направлению Химия и специальности
Прикладная информатика в химии
Ярославль 2009
Стр.1
УДК 546
ББК Г 1я73
В 67
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2009 года
Рецензент
кафедра общей и биоорганической химии
Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова
Волкова, И. В. Общая и неорганическая химия:
В 67
метод. указания к проведению лабораторных работ
/ И. В. Волкова, Т. Н. Орлова; Яросл. гос. ун-т
им. П. Г. Демидова. – Ярославль : ЯрГУ, 2009. – 52 с.
Методические указания составлены в соответствии с
программой курса «Общая и неорганическая химия».
Рассматриваются основные вопросы общей и неорганической
химии.
Предназначены для студентов факультета биологии и
экологии, обучающихся по направлению 020100 Химия
и специальности 080801 Прикладная информатика в
химии (дисциплина «Общая и неорганическая химия»,
блок ОПД), очной и заочной форм обучения.
УДК 546
ББК Г 1я73
© Ярославский государственный
университет им. П. Г. Демидова,
2009
2
Стр.2
Общая химия
Тема 1. Основные понятия и законы химии
Опыт 1. Определение молярной массы углекислого газа
Оборудование и реактивы: бюретка объемом 25 (50) мл, воронка,
сосуд Ландольта, стакан, штатив с пробирками. Растворы:
серная кислота (С= 1 моль/л), соляная кислота (С = 0,1 моль/л);
карбонат натрия (кр.).
Выполнение работы
Пример предварительных расчетов
1. Расчет массы карбоната натрия (соды) для проведения
опыта в бюретке объемом 25 мл (или 50 мл). Объем выделившегося
газа не должен превышать объема бюретки.
Дано:
V = 25 мл
Vm = 22400 мл/моль
М(Na2CO3)=106 г/моль
Решение: Na2CO3 → СО2
1моль
1моль
1. Количество вещества углекислого газа объемом 25 мл:
n (СО2) = V/Vm = 25 / 22400 = 0,0011 моль.
2. Масса навески:
n (Na2CO3 ) = n (СО2)
m( Na2CO3) = М ⋅ n = 0,0011 ⋅ 106 = 0,1183 г
Ответ: расчеты позволили установить, что для проведения
опыта в бюретке объемом на 25 мл необходимо взять навеску
карбоната натрия не более 0,1183 г.
3
Найти:
m(Na2CO3) =?
Формулы связи:
n = V/Vm
m = М ⋅ n
Стр.3
1 моль/л:
Дано:
2. Необходимый объем серной кислоты концентрацией
Найти:
m( Na2CO3) = 0,1082 г V(H2SO4) = ?
М(Na2CO3)=106 г/моль
Cм = 1 моль/л
Решение:
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + Н2О + СО2↑
1моль 1моль
1. Количество вещества карбоната натрия:
n ( Na2CO3 ) = m/M = 0,1082 / 106 = 0,0010 моль
2. Объем серной кислоты:
n(H2SO4) = n (Na2CO3 )
V(H2SO4) = n /См = 0,0010 / 1= 0,0010 л = 1,0 мл
Ответ: расчеты позволили установить, что для проведения
химической реакции необходимо взять не менее 1 мл серной кислоты
(С = 1 моль/л). Для полноты протекания ее объем кислоты
надо увеличить в 2 раза.
Соберите установку согласно рисунку 1.
Формулы связи:
n = m/M; Cm = n /V
Рис. 1. Установка для определения молярной массы углекислого газа
4
Стр.4
В бюретку (1) через воронку (2) налейте раствор соляной кислоты
до нулевого деления. (В растворе кислоты в отличие от
дистиллированной воды углекислый газ растворяется хуже). Сосуд
Ландольта связывает с бюреткой соединительная трубка (3).
В одно колено сосуда Ландольта (4) поместите навеску соды, в
другое – раствор серной кислоты. Объем кислоты возьмите с избытком
в 2 раза по сравнению с расчетными данными.
Проверьте прибор на герметичность. Для этого присоедините
сосуд Ландольта к бюретке и опустите воронку вниз. Если прибор
герметичен, то уровень жидкости в бюретке остается неизменным.
При нарушении герметичности следует проверить все
соединительные узлы.
Отмерьте первоначальный уровень жидкости в бюретке – это
верхний уровень (V1). Осторожно опрокиньте сосуд Ландольта
так, чтобы кислота оказалась в колене с содой. Выделившийся газ
вытесняет жидкость из бюретки, ее сливают в стакан через воронку.
Вначале реакция идет бурно. Дождитесь момента, когда
раствор будет прозрачным, без углекислого газа.
После того как сосуд охладится до комнатной температуры,
отмерьте объем (V2) – это нижний уровень. Для этого совместите
уровни жидкости в бюретке и воронке. Вычислите объем по
формуле: V= V2-V1.
Результаты эксперимента
– масса соды (навески)…………………… г
– объем газа (в условиях опыта)……………мл
– температура ( t )………………………… 0 С
– атмосферное давление………… …мм. рт. ст.
– давление насыщенного водяного пара (h ) при
– температуре опыта……………… мм. рт. ст. (см. Приложение).
Приведение
объема газа к нормальным условиям:
V ⋅ (p-h) ⋅ 273
V0(CO2) = , мл
(273 + t) ⋅ 760
5
Стр.5