Здесь: А – атомная масса элемента
В – валентность элемента
Элементы, имеющие изменчивую валентность, их эквивалент меняется в зависимости от валентности элемента. Масса одного эквивалента элемента, который выражается в граммах, называется эквивалентной массой. Например:
mЭ Сa = 
=20 г/моль, mЭNa = 
=23 г/моль
Наравне с выражением эквивалентной массы, также используется эквивалентный объем для газообразных веществ. Эквивалентный объем веществ выражается так:
Эv =
V – объем газа при нормальных условиях
Эv(o2) = 
= 5,6 л /моль (н. у.)
Выражения эквивалент и эквивалентная масса также свойственно для сложных веществ.
Эквивалентом сложного вещества называется такое его количество, которое реагирует с одним эквивалентом другого вещества. Для определения эквивалента и эквивалентной массы сложных веществ используют следующие формулы:
Э оксида =
М – мольная масса оксида
п - число атомов элемента который соединился с кислородом
В – валентность элемента
Например: ЭFe2O3= 
моль mЭFe2O3 =
=26,7 г/моль
Эквивалент оснований определяется по формуле:
Э основание =
;
М - мольная масса основания
n – число ионов замещенных гидроксильных групп
Например: Э Mg(OH)2 =
моль mЭMg(OH)2= 
=29 г/моль
Эквивалент кислот определяют по формуле:
Экислота= 
М - мольная масса кислоты
n - число замещенных ионов водорода
Например: ЭH3PO4= 
моль mЭH3PO4 =
= 32,75г/моль
Эквивалент солей определяют по формуле:
Э соли = 
М – мольная масса соли
n - число катионов
в – валентность катиона
Например: ЭAl2(SO4)3= 
моль m ЭAl2(SO4)3= 
= 57 г/моль
Эквивалент и эквивалентная масса сложных веществ в зависимости от прохождения реакции может принимать различные значения. Например:
a) H2SO4 + NaOH = NaHSO4 +H2O
Э H2SO4 = 
моль mЭ H2SO4 = 
= 98г/моль
б) H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Э H2SO4= 
моль mЭ H2SO4 = 
= 49г/моль
На основе выражения эквивалента представлен закон эквивалентов, согласно которому: Массы (объемы) взаимодействующих веществ прямо пропорционально их эквивалентам. Этот закон выражается следующей формулой:
или 
Практическая часть
Прибор, посуда и химические реактивы: Стакан объемом 100 мл, бюретка, воронка, газоотводная трубка, барометр, мрамор, 1н соляная кислота, навеска металла.
1.Определение эквивалента металла путем вытеснения водорода.
Прибор для определения эквивалента металла состоит из воронки, резиновой трубки, бюретки со шкалой 50 мл с газоотводной трубкой, реакционной пробирки. Наполните бюретку таким образом, чтобы уровень воды на 1-2 мл было ниже деления верхней шкалы. Теперь проверьте герметичность прибора. Для этого закрепите пробирку в штатив и закройте газоотводной трубкой пробирку и бюретку. Затем опустите воронку и наблюдайте за положениема воды. Если мениск воды опускается вниз, то прибор не является герметичным. Еще раз проверьте герметичность прибора. В пробирку налейте 3-4 мл раствора кислоты и в горлышко положите навеску металла. Запишите уровень воды в бюретке. Опустите металл в кислоту. Выделяющийся водород переходит в бюретку и давит на воду. Запишите уровень воды после реакции. П о разности V2 и V1 определите объем выделившегося водорода. Запишите величины давления и (Р) и температуры (t). Так как водород собирается над уровнем воды, при расчетах учитывайте давление паров воды (h) при той же температуре. Для того чтобы объем водорода перевести на нормальные условия используйте следующую формулу:
А также рассчитайте эквивалент металла:
2.Определения эквивалента карбоната кальция. На технических весах взвесьте стакан объемом 100 мл (m1). Положите в него несколько кусочков мрамора и снова взвесьте (m2). Масса мрамора не должна превышать 2,5-3 г. Бюретку объемом 25 мл сполосните раствором 1н соляной кислоты и вылейте. После этого бюретку заполните раствором кислоты. Старайтесь, чтобы в узких участках бюретки не оставалось воздуха. Поставьте стакан с мрамором под краник бюретки и аккуратно прилейте 15 мл раствора кислоты. В результате химической реакции наблюдается выделение углекислого газа в стакане. Напишите уравнение реакции. Когда в стакане уменьшится выделение углекислого газа, нагрейте стакан до 60-700С. Выделение газа увеличится. Окончание выделения газа указывает об окончании реакции. Для отделения мрамора остаток раствора вылейте и промойте мрамор два раза. Стакан с мрамором высушите и взвесьте (m3). Результаты опыта отметьте в рабочем журнале в виде таблицы. По результатам опыта рассчитайте эквивалент мрамора.
Масса стакана в граммах | Масса мрамора в граммах | Мрамор, вступивший в реакцию в граммах | Кислота | ||
пустой | С мрамором | До реакции | После реакции | Нормальность | Объем |
До опыта | После опыта | ||||
m1 | m2 | m3 | m2 – m1 | m3 - m1 | m2- m3 |
Упражнение
1.Определите эквивалент и эквивалентную массу следующих веществ: Ba, Cr2O3, Fe(OH)3, H3PO4, MgSO4.
2.Определите эквивалент и эквивалентную массу H3PO4 и Cr(OH)3 в следующих реакциях:
1) H3PO4+ NaОH= NaH2РO4 +H2O
H3PO4+ Сa(ОH)2= СaHРO4 +2H2O
H3PO4+ 3КОH= К3РO4 +3H2O
2) Cr(OH)3+ HCl= Cr(OH)2Cl +H2O
Cr(OH)3+2HCl= CrOHCl2 +2H2O
Cr(OH)3+3HCl= CrCl3 +3H2O
3.При взаимодействии 0,290 гр металла с кислотой выделилось 112 мл водорода (н. у.). Рассчитайте эквивалентную массу металла.
4.Для нейтрализации 2,45 гр кислоты израсходовано 2,8 гр гидроксида калия. Вычислите эквивалентную массу кислоты.
5.Оксид азота содержит 25,93% азота и 74,07% кислорода. Определите эквивалентную массу азота в оксиде.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Определение относительной атомной массы и относительной
молекулярной массы
Атомные массы элементов очень малы. Поэтому в науку введена понятие относительная атомная масса (Ar). Относительная атомная масса элементов определяется по отношению к 1/12 части массы изотопа 12С, которая принята как атомная единица массы (1961г).
Отношение атомной массы элемента к 1/12 части массы изотопа 12С, называется относительной атомной массой элемента. 1/12 часть массы изотопа 12С равна 1,66 ∙10-27кг. Относительная атомная масса элемента показывает, во сколько раз атомная масса элемента тяжелее 1/12 части массы изотопа 12С. Существуют различные способы определения относительной массы элементов.
Определение относительной атомной массы элементов по их
удельной теплоемкости
Количество тепла необходимое для нагревания 1 гр вещества на 10С называется удельной теплоемкостью вещества (С).
Согласно правилу, предложенного французскими учеными и А. Пти, атомная теплоемкость большинства металлов имеет постоянное значение и приблизительно равна 6,3 кал/г∙град. Или 26.7 Дж/г. град. (СИ). Произведение удельной теплоемкости на атомную массу металла называется атомной теплоемкостью. Эту зависимость можно выразить так:
СА = С∙А = 6,3 кал/г∙град. ё 26.7 Дж /г. град
здесь СА – атомная теплоемкость металла
С – удельная теплоемкость металла
А-относительная атомная масса металла
Или А=
или А=
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
