3.Молекулалық массаны Клапейрон-Менделеев теңдеуі бойынша анықтау.
Кез-келген газдың n молі үшін:
PV=nRT немесе PV= m/MRT, мұндағы R=0,082 л ( атм/К ( моль ( 8,31 Дж/моль ( К ( 1,99 кал/моль ( К.
Егер газдың массасы, көлемі, қысымы және температурасы белгілі болса, онда соңғы теңдеуден газдың молярлық массасы мына формула бойынша анықталуы мүмкін: М = MRT/рV.
Дұрыс сандық нәтижелер алу үшін бір жүйе бірліктерін қолдану, яғни СИ жүйесін қолдану керектігін ескерген жөн.
Эксперименттік бөлім
ғ 10 жұмыс. Көміртек диоксидінің салыстырмалы молекулалық массасын анықтау
Керекті құрал-жабдықтар мен реактивтер: Технохимиялық таразылар және оларға арналған гірлер, 1000 мл өлшеуіш цилиндр, Кипп аппараты, сыйымдылығы 500-1000 мл тығынымен құты, термометр, барометр, балауыз қарындаш, мәрмәр, хлорсутек қышқылы (тығыздығы 1,19 г/см3), күкірт қышқылы (тығыздығы 1,84 г/см3).
|
Жұмыстың орындалуы. Көміртек диоксидін Кипп аппаратынан алуға болады.
|
Кипп аппаратын қолданғанда 21-суретте көрсетілгендей аспап жинайды. Құрғақ құтыны резеңке тығынмен тығыз жауып, тығынның құтының мойнына кірген
|
21-сурет. Көміртек диоксидін алуға арналған қондырғы
|
деңгейін шыныға жазатын қарындашпен белгілеңдер. Құтыны тығынмен бірге
|
0,01 г дәлдікпен технохимиялық таразыда өлшеңдер (m1). Құтыны баллоннан редуктор арқылы немесе химиялық лабораторияларда үздіксіз газ ағынын алу үшін қолданатын Кипп аппаратынан көміртек диоксидімен толтырыңдар
(12- сурет).
Егер жанып тұрған сіріңкені көміртек диоксиді толтырылған құтының аузына жақындатқанда (ішіне емес!) ол өшіп қалса, онда құтыға газдың толғаны. Көміртек диоксидін алғанда аппаратты зарядтау үшін оның жоғарғы резервуарынан шеңгел арқылы мәрмәр түйіршіктерін салады. Түйіршіктердің көлемі құйғы мен тартқыш арасындағы саңылаудан төменгі резервуарға түсіп кетпейтіндей болу керек. Тартқыш орнында құйғы үшін тесігі және сұйықтық еркін қозғалу үшін бірнеше кішкентай тесіктері бар дөңгелек резеңке төсем орнатады.
Одан соң шеңгелді газ шығатын түтігі бар тығынмен жабады. Шүмекті ашып, аспапқа құйғы арқылы үстінен резервуардағы мәрмәр түйіршіктері жабылып тұратындай тұз қышқылын құяды (d=1,19 г/см3). Бұл кезде мынадай реакция жүреді:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2(.
Газ шығатын түтіктің шүмегін жабады, егер аспап герметикалық болса, онда ортаңғы шардан реакция процесінде бөлінетін газ қысымынан қышқыл ығыстырылып шығарылады. Барлық сұйық ортаңғы шардан шыққан соң, реакция аяқталады, газ бөлінуі тоқтайды (неліктен?).
Газдың бөлінуін жаңарту үшін газ шығатын түтіктің шүмегін тағы ашады, мұнда ерітінді ортаңғы резервуарға көтеріліп, мәрмәрмен жанасып, Кипп аппараты қайтадан жұмыс істей бастайды. Жұмыстың соңында газ шығатын түтіктің шүмегін тағы да жабады. Бұл жұмыста газды екі шайғыш шынысауыт арқылы жіберу керек.
Шайғыш шынысауыт ретінде Тищенко шынысауытын қолданған ыңғайлы (21 сурет).
Су құйылған (2) шынысауытта көмір қышқыл газы хлорсутектің қоспаларынан тазарады, концентрлі күкірт қышқылы құйылған (3) шынысауытта ол кебеді. Анықтаудың дәлдігін арттыру үшін тазартылған және құрғақ газ керек. Газды жіберу жылдамдығы шынысауыттағы көпіршіктерді есептеуге болатындай болуы керек. Егер газ үлкен жылдамдықпен бөлінсе, онда олар қоспалардан тазарып үлгермейтінін ескерген жөн. 15-20 минуттан кейін Кипп аппаратының шүмегін жаппай тұрып жаймен ғана құтыдан газ шығатын түтікті шығарып алып, дереу құтыны тығынмен жабу керек. Көміртек диоксидімен бірге ауамен құтыны өлшеген таразыда сондай дәлдікпен өлшеу керек (m2).
Ыдыста ауа қалып қоюы мүмкін екенін ескерген жөн және алынған өлшеу нәтижесі таза көміртек диоксидімен ыдысты толтырудағы нәтижемен сәйкес келмеуі мүмкін. Сондықтан бақылау тәжірибесін жүргізу керек, ол үшін сол құтыға тағы да 5 минут бойы газ жіберіп тағы да құтыны өлшеу керек. Егер бірінші және екінші өлшеу нәтижелері сәйкес келсе, онда жұмыс аяқталды деп есептеуге болады. Егер сәйкес келмесе ыдысқа тағы да газ толтырып өлшейді. Бұл операцияларды қайталап, өлшеулер бірдей болғанша немесе айырмашылығы 0,02 г-нан аспайтын болғанға дейін жасайды. Құтының жұмыс көлемін V1 өлшеп алу керек, ол үшін құтыны оның мойнындағы белгісіне дейін дистилденген сумен толтырып, су көлемін өлшеп, оны өлшеуіш цилиндрге құйып, көлемін жазып алыңдар. Барометр бойынша лабораториядағы тәжірибе жүргізілген атмосфералық қысымды және температураны белгілеп алуды ұмытпаңдар. (t0C және Р).
Достарыңызбен бөлісу: |