Вопросы по лабораторной работе

[Vladimir Smirnov]

Определяли молярную массу неизвестного металла, металл кидали в соляную кислоту, определяли объем, находили количество вещества водорода, ну и прочие вычисления, хотел бы убедиться в правильности ответов на вопросы

 

1) Какие металлы можно использовать в рамках данной методики? 

 

Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода 

 

Кстати, с какого металла реакция с соляной начинает идти достаточно медленно, что такой эксперимент лучше не делать?

 

2) Какими реагентами можно заменить соляную кислоту?

 

Кислотами, которые только вытесняют водород (например разбавленная серная) и которые в принципе могут вступить в реакцию с металлами до водорода (затрудняюсь ещё назвать такие, потому что как я понимаю нельзя обобщить, что все сильные кислоты будут так реагировать)

 

3) Предложите схему для определения молярной массы меди

 

Провести электролиз раствора медного купороса заданной молярности, взвесить массу осадка и найти молярную массу меди

 

Кстати, что-то такое можно придумать, если говорить про опускание пластинки в раствор медного купороса, например железной? Как я понимаю тут сложнее будет понять, сколько конкретно моль меди вступило в реакцию

 

4) Какие источники погрешности вы можете найти в эксперименте и как этот эксперимент улучшить для уменьшения погрешности?

 

Ничтожные количества газа могут выходить через колбу Вюрца, закрытую резиновой пробкой. Могут не прореагировать маленькие количества металла. Определение объема, высоты водяного столба (цена деления в миллиметрах) тоже будет влиять на погрешность. Металл с примесями, неточное атмосферное давление. Округление констант, перевод и округление физических величин. Газы могут смешиваться с водным раствором кислоты. Неточные весы

 

Брать более чистый металл, использовать более точные приборы, использовать более точное округление и более точные константы физических величин. Использование более чувствительных весов

 

Что скажете?

Изменено 14 Сентября, 2022 в 10:07 пользователем Vladimir Smirnov

[Lеоnid]

В 14.09.2022 в 13:05, Vladimir Smirnov сказал:

Кстати, с какого металла реакция с соляной начинает идти достаточно медленно, что такой эксперимент лучше не делать?

Pb, Sn

 

В 14.09.2022 в 13:05, Vladimir Smirnov сказал:

Кислотами, которые только вытесняют водород (например разбавленная серная)

Можно, да.

 

В 14.09.2022 в 13:05, Vladimir Smirnov сказал:

Провести электролиз раствора медного купороса заданной молярности, взвесить массу осадка и найти молярную массу меди

Это называется х = х. Переопределенная система. Если молярность задана, т.е. известна, то зачем еще что-то определять?

 

В 14.09.2022 в 13:05, Vladimir Smirnov сказал:

Ничтожные количества газа могут выходить через колбу Вюрца

Формально все верно, но на практике ничтожными погрешностями пренебрегают. В основном я бы перечислил именно погрешности измерений.

[Vladimir Smirnov]

В 14.09.2022 в 13:37, Lеоnid сказал:

Это называется х = х. Переопределенная система. Если молярность задана, т.е. известна, то зачем еще что-то определять?

Вообще да... А допустим если по такой же схеме растворять медь в конц серной кислоте и через so2 пытаться считать молярную массу, прокатит?

[Lеоnid]

В 14.09.2022 в 13:42, Vladimir Smirnov сказал:

Вообще да... А допустим если по такой же схеме растворять медь в конц серной кислоте и через so2 пытаться считать молярную массу, прокатит?

На бумаге прокатит, на практике метод крайне неудобен.

Метод с электролизом вполне рабочий, только лучше считать М через количество электричества. Так, кстати, и делают.

Или, тоже вполне рабочий метод, просто окислить до оксида. Зная исходную массу меди, привес после окисления и эквивалент кислорода - вуаля.

[Vladimir Smirnov]

В 14.09.2022 в 14:12, Lеоnid сказал:

На бумаге прокатит, на практике метод крайне неудобен.

Метод с электролизом вполне рабочий, только лучше считать М через количество электричества. Так, кстати, и делают.

Или, тоже вполне рабочий метод, просто окислить до оксида. Зная исходную массу меди, привес после окисления и эквивалент кислорода - вуаля.

Спасибо!

[Vladimir Smirnov]

В 14.09.2022 в 14:12, Lеоnid сказал:

Метод с электролизом вполне рабочий, только лучше считать М через количество электричества. Так, кстати, и делают.

Можете вкратце про это рассказать? То есть, что именно измеряется (сила тока, напряжение) и потом как с этого найти медь, которая вступила в реакцию электролиза?

[Lеоnid]

Закон Фарадея: n = Q/zF,

поскольку количество вещества n(моль) = m/Mr, а Q(количество электричества) = It, закон Фарадея можно переписать в виде:

m = MIt/zF ; I - сила тока, А.; M – молярная масса выделяющегося вещества, г/моль. t – время, с. z – число электронов, принимающих участие в электродной реакции. F – число Фарадея, 96480 Кл/моль

Соответственно, зная массу вещества, время электролиза и силу тока, можно определить М.

[Vladimir Smirnov]

В 14.09.2022 в 13:37, Lеоnid сказал:

 

Формально все верно, но на практике ничтожными погрешностями пренебрегают. В основном я бы перечислил именно погрешности измерений.

Кстати, оказалось что лучше использовать ртутный столб, а не водный. Почему?

 

[Lеоnid]

Потому что ртуть не имеет тех недостатков, как вода. Она не смачивает стенки сосуда, в ней не растворяются газы как в воде, она имеет меньшую погрешность за счет собственного испарения, наконец, она в 13 раз тяжелее воды, что существенно экономит габариты ртутного столба.

[Nemo_78]

14.09.2022 в 13:05, Vladimir Smirnov сказал:

1) Какие металлы можно использовать в рамках данной методики? 

 

Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода

   Ну, если в условии ничего не сказано про концентрацию "солянки", то из озвученного Вами правила есть-таки исключение:

В концентрированной соляной кислоте медь растворится и даже с выделением водорода. Только засчёт комплексообразования.