Неорганическая химия
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 Голос)

Методы экспериментального определения молярной массы эквивалента٭

По закону эквивалентов (1792 – 1806 гг. И. В. Рихтер) Вещества вступают в химические реакции в весовых количествах, пропорциональных их эквивалентам.

Этот закон лег в основу практических методов определения эквивалентов, атомных и молярных масс.

- метод прямого определения

Пример 1. При сжигании 2,28 г металла получено 3,78 г его оксида.

Решение.

Находим массу кислорода, пошедшего на окисление металла:

Далее из пропорции, согласно закону эквивалентов, находим эквивалент металла:

, где Г/моль.

Г/моль.

Задачи для самостоятельного решения

1.3.1В оксиде кальция массой 0,7 г на долю кальция приходится 0,5 г.

1.3.2.Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит 65,2% (по массе) , а другой 75,7% . Найти в обоих случаях.

1.3.3.В оксиде свинца содержится 7,81 % кислорода по массе. Найти молярную массу эквивалента металла.

- аналитический метод

Пример 2. Вычислить эквивалент металла, если химическим анализом установлено, что сульфид металла содержит 67,15% металла по массе, а эквивалент серы равен 16 г/моль.

Решение.

Пусть масса образца 100 г, тогда масса металла 67,15 г, а масса серы (100 – 67,5) = 32,85 г.

По закону эквивалентов:

, откуда

г/моль.

Задачи для самостоятельного решения

1.3.4. Массовая доля алюминия в его хлориде 20,2 %.

1.3.5. В двух оксидах серы массовые доли серы 40 и 50 % соответственно. Найти в обоих оксидах.

1.3.6.  В бромиде металла массовая доля брома 89,88 %. Найти металл.

1.3.7.  В сульфиде металла массовая доля серы 29,48 %. Найти металл.

1.3.8.  В хлориде металла массовая доля хлора 14,8 %. Найти металл.

1.3.9.. В двух оксидах мышьяка 65,2 и 75,7 % мышьяка. Найти формулы оксидов.

- электрохимический метод

Пример 3. Определить молярную массу эквивалента никеля, если для выделения на катоде 4 г металла через раствор его соли было пропущено 13150 Кл электричества.

Решение.

В соответствии с уравнением, объединяющим два закона Фарадея,

, где

- масса продукта электролиза,

* - число Фарадея (96500 Кл/моль),

- количество прошедшего через раствор электричества, Кл,

* - сила тока, А,

* - время, с,

Следовательно,

г/моль.

Задачи для самостоятельного решения

В заданиях 1.3.10 -1.3.17 найти по результатам электролиза. По возможности установить металл.

 

Металл

?

, А

, г

1.3.10

3,6

30 мин

2,57

1.3.11

3,0

7 с

3,77

1.3.12

2,4

1,5 ч

3,96

1.3.13

2,0

3,0 ч

12,56

1.3.14

1,8

1,2 мин

0,16

1.3.15

5,0

10 мин

0,378

1.3.16

3,0

36 мин

1,97

1.3.17

2,5

6 мин 26 с

0,799

Молярная масса эквивалента металла может быть найдена на основе реакции замещения, когда более активный металл вытесняет менее активный из растворов его солей. В этом случае необходимо учитывать положение металла в электрохимическом ряду напряжений.

1.3.18. Найдите молярную массу эквивалента двух металлов, если при массе навесок по 1,000 г. каждая один из них вытесняет из солей кобальт массой 0,9014, а другой – медь массой 2,264 г.

1.3.19. В раствор, содержащий 2,24 г. Металла в виде сульфата, погрузили цинковую пластинку. После полного выделения металла на пластинке ее масса увеличилась на 0,94 г. Рассчитайте молярную массу эквивалента металла

1.3.20.. Какая масса цинка потребуется для вытеснения меди из раствора, содержащего медный купорос, количество вещества эквивалента которого равно 0,1 моль.

 

- метод вытеснения водорода

Для газообразных веществ вводится понятие «эквивалентный объем» - объем, занимаемый 1 моль эквивалента вещества (, л/моль).

.

Для водорода при н. у. л/моль.

Для кислорода при н. у. л/моль.

Пример 4. При взаимодействии 5 г металла с кислотой выделилось 2,8 л водорода (н. у.). Вычислить .

Решение.

По определению эквивалент металла должен вытеснить из кислоты эквивалент водорода.

При н. у.: 5 г – 2,8 л

– 11,2 л/моль .

г/моль

Примечание 1. Если объем водорода измерен при условиях, отличающихся от нормальных, необходимо привести его к н. у. по формуле объединенного газового закона:

.

Примечание 2. Если выделяющийся водород собран методом вытеснения воды, хранится в газометре над водой, то он насыщен водяными парами. Объем сухого водорода рассчитывается с учетом давления насыщенных водяных паров при температуре опыта , значения которых можно найти в Приложении 1.

,

И .

Пример 5. Какой объем займут при н. у. 120 мл азота, собранного над водой при 20°С и 100 кПа, если кПа?

Решение.

К/Па

Мл.

Пример 6. В газометре над водой при температуре 25°С находятся 5,20 л кислорода под давлением 102,4 кПа. Каков объем сухого кислорода, если кПа?

Решение.

Объемная доля кислорода в газовой смеси пропорциональна парциальному давлению газа:

;

КПа;

.

Объем сухого газа

;

Л.

Задачи для самостоятельного решения

1.3.20. 0,0873 г металла вытеснили из раствора кислоты 35 мл (н. у.).

1.3.21 .1,96 г металла вытеснили из раствора кислоты 0,672 л (н. у.).

1.3.22. 1 г двухвалентного металла вытеснил из раствора кислоты 0,921 л (н. у.).

1.3.23. При 20°С и 101100 Па 1,2 г металла вытеснили из раствора кислоты 442 мл (н. у.).

1.3.24. При 18°С и 101325 Па 1,37 г двухвалентного металла вытеснили из раствора кислоты 0,5 л (н. у.).

1.3.25.Рассчитать атомную массу трехвалентного металла, если 3,36×10-3 кг его вытесняют из раствора щелочи 2,244 л при 0°С и 99,8 кПа.

1.3.26.0,350 г металла вытеснили из кислоты 230 мл , собранного над водой при 20°С и 104,3 кПа.

1.3.27.0,604 г двухвалентного металла вытеснили из раствора кислоты 0,5 л (н. у.).

 

- по результатам реакции ионного обмена

Общая постановка задачи: В результате реакции ионного обмена из одного вещества образовалось другое. Найти , если известны массы исходного и конечного веществ.

Пример 7. Из фторида металла массой 1,52 г обработкой серной кислотой получено 1,81 г сульфата этого металла. Найти и металл.

Решение табличным способом.

Помним (!!!), что

 

*, г

, г/моль

=

 

г/моль

Задачи для самостоятельного решения

В задачах 1.3.28 – 1.3.34. найти , если:

1.3.28. Из 1 г оксида получено 3 г сульфата.

1.3.29. Из 5,7 г сульфата получено 2,6 г гидроксида.

1.3.30. Из 1,00 г карбоната получено 1,71 г нитрата.

1.3.31. Из 1,4 г гидроксида получено 4,15 г иодида.

1.3.32. Из 5,21 г сульфата получено 3,61 г гидроксида.

1.3.33. Из 3,85 г нитрата получено 3,74 г сульфата.

1.3.34. Из 2 г гидроксида получено 3,74 г сульфата.

1.3.35. Из 8,4 г гидрокарбоната получено 5.3 г карбоната.

1.3.36. Вычислите молярную массу эквивалента карбоната калия в двух реакциях ионного обмена с йодоводородной кислотой, если в результате реакций образуются: а) гидрокарбонат калия, б) карбонат калия.

1.3.37. При взаимодействии 0,2408 г металла с горячей концентрированной азотной кислотой получилось 0,3663 г нитрата, из которого после разложения выделилось 0,2594 г оксида металла. Найдите молярную массу эквивалента металла.

٭ Для краткости выражение «молярная масса эквивалента» в дальнейшем будет заменена словом «эквивалент».

Методы экспериментального определения молярной массы эквивалента - 5.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство