Упрощенная HTML-версия
21
Мариотта и Гей-Люссака, находят объем выделившегося водорода
при нормальных условиях:
Р
0
V
0
/ Т
0
= V
Р / Т, отсюда V
0
(Н2)
= V
Р
Т
0
/ Т
Р
0
где Р
0
, V
0
и Т
0
– значения давления, объема и температуры
водорода при н.у., а Р, V
и Т – соответственно, значения при
условиях опыта.
В описанном выше методе водород, собранный над
поверхностью воды, содержит водяной пар. Поэтому, давление
внутри прибора, которое при одинаковом уровне жидкости в
бюретке (6) и сосуде (7) будет равно атмосферному давлению и
представляет сумму давлений водорода и водяного пара:
Р = Р(
H2
) + Р(
H2O
)
Отсюда, объем выделившегося Н
2
при н.у. (Р
0
= 760 мм рт.ст., Т
0
=
273К) равен:
V
0
(
H2
) = V
(Р – Р
H2O
)
273
/ 760
(273 + t),
где t – температура опыта,
0
С.
Давление насыщенного водяного пара
Р(
H2O
)
необходимо
взять из справочника.
Массу вытесненного водорода (m
H2
)
вычисляют по уравнению состояния идеальных газов Клайперона–
Менделеева:
m
H2
= Р· V· М / R· Т
где Р – давление, V – объем, m - масса, М – молекулярная масса
газа, Т – температура (К), R - универсальная газовая постоянная
(8,314 Дж/моль· К).
По закону эквивалентов:
вещества реагируют друг с другом в
количествах, пропорциональных их эквивалентам:
m
1
/ m
2
= Э
1
/ Э
2
Отсюда, зная массу металла (m
Ме
) и массу вытесненного
водорода (m
H2
) можно вычислить эквивалент металла (Э
Ме
):
Э
Ме
= m
Ме
Э
H2
/ m
H2
, где Э
H2
= 11200 мл/моль
Далее сравнивают полученный эквивалент металла с
теоретическим и рассчитывают процент ошибки опыта.
Определение эквивалента металла по кислороду
Сущность метода сводится к тому, что свободный металл
переводят в азотнокислую соль, а затем в оксид. Растворение
металла в кислоте происходит по схеме:
Ме + HNО
3
Ме(NО
3
)
n
+ NO
2
+ H
2
O