ОПЫТ №1. Определение молярной массы диоксида углерода

Определение молярной массы диоксида углерода проводится в приборе, состоящем из аппарата Киппа и промывных склянок (рис. 12). Диоксид углерода, получаемый в аппарате Киппа действием 10 %-й соляной кислоты на мрамор, пропускают через промывные склянки. В склянке наполненной водой СО₂ очищается от примеси хлористого водорода, в склянке наполненной концентрированной серной кислотой высушивается. Для работы необходим очищенный сухой газ.

Опыт проводится в следующей последовательности: сухую и чистую колбу емкостью 250 мл плотно закрывают резиновой пробкой. Нижний уровень пробки в горле отметить карандашом для надписи по стеклу. Взвесить колбу, закрытую плотно, на электронных весах с точностью до 0,01 г.

Открыть пробку, опустить в колбу до дна газоотводную трубку от аппарата Киппа и в течение 3–5 мин. пропускать диоксид углерода с такой скоростью, чтобы можно было считать отдельные пузырьки в промывных склянках. Когда колба наполнится диоксидом углерода, вынуть газоотводную трубку, закрыть отверстие пробкой и закрыть кран аппарата Киппа. Взвесить колбу с диоксидом углерода на тех же весах.

Операцию заполнения колбы газом и последующего взвешивания повторяют 3 раза, чтобы результаты взвешивания совпадали или отличались на более чем на 0,01 г. В этом случае можно быть уверенным, что воздух в колбе вытеснен, и она полностью наполнена диоксидом углерода. Отметить показания термометра и барометра во время опыта.

Запись располагать в следующем порядке:

1. Масса колбы с пробкой и воздухом, г.

2. Масса колбы с пробкой и СО₂, г.

3. Объем колбы, мл.

4. Абсолютная температура во время опыта, К.

5. Атмосферное давление, мм рт. ст.

6. Объем воздуха, приведенный к нормальным условиям, мл.

7. Масса воздуха в объеме колбы, г.

8. Масса СО₂ в объеме колбы, г.

9. Плотность СО₂ по воздуху.

10. Масса колбы, г.

Вычислить молярную массу диоксида углерода и рассчитать процент относительной ошибки по формуле:

.

ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ

1. Что называется относительной плотностью газа?

2. Найти объем 20 г водорода при давлении 740 мм рт. ст. и температуре 27ºС.

3. Определите массу 80 л аммиака при давлении 780 мм рт. ст. и температуре 30ºС.

4. Вычислить молярную массу CO₂, H₂O и CS₂.

5. Определите давление газа, если известно, что в сосуде объемом 10 л при 57ºС находится 6∙10²² молекул.

6. Определить массу азота в баллоне, объемом в 20 л. Давление в баллоне 150 атм. (температура 20ºС).

7. При разложении бертолетовой соли выделилось 0,37 г кислорода, который при 25ºС и 750 мм рт. ст. занимал объем 300 мл. Кислород собирался под водой. Давление пара воды при 25ºС равно 23,76 мм рт. ст. Вычислить: 1) массу 1 л кислорода при нормальных условиях, 2) плотность кислорода по водороду, 3) молярную массу кислорода.

8. Определить молекулярную массу метана, если 5,6 л его при нормальных условиях весят 4 г.

9. Вычислить массу 1 м³ азота при 30ºС и давлении 5 атм.