Опыт. Определение молярной массы углекислого газа

Углекислый газ получите, используя прибор из аппарата Киппа (1), двух промывных склянок (2, 3) и плоскодонной колбы (4). (см рис).

Рис. Прибор для определения молярной массы углекислого газа

Для определения молярной массы углекислого газа возьмите сухую плоскодонную колбу ёмкостью 250 мл с хорошо пригнанной резиновой пробкой. При помощи карандаша по стеклу сделайте отметку на стёклышке колбы в том месте, где кончается пробка. Взвесьте с точностью до 0,01 г колбу с пробкой. При заполнении колбы углекислым газом газоотводную трубку аппарата Кипа опустите до дна колбы. Когда колба заполнится углекислым газом (как это можно проверить?), медленно (почему?) выньте газоотводную трубку, закройте колбу пробкой и взвесьте. Заполнение колбы углекислым газом произведите несколько раз, до тех пор, пока не будет достигнута постоянная масса. Определите объём колбы, наполнив её водой до метки. Отметьте температуру и давление.

Экспериментальные данные

Масса колбы с воздухом – m₁, г

Масса колбы с углекислым газом – m₂, г

Атмосферное давление (по барометру) – Р, мм.рт.ст.

Температура – t, °C

Объём колбы при условиях опыта – V₁, мл

Порядок расчёта

Объём воздуха в колбе при н.у. – V₀, мл

Масса воздуха в объёме колбы – m₃, г

(масса 22,4 л воздуха при н.у. равна 29 г)

Масса пустой колбы (стекло и пробка) – m₄, г

Масса углекислого газа в объёме колбы – m₅, г

Относительная плотность углекислого газа по воздуху – D_В(CO₂)

Молярная масса углекислого газа –M(CO₂)

(рассчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона или по относительной плотности по воздуху, или используя следствие из закона Авогадро)

Абсолютная и относительная ошибки опыта – г/моль; %

Вопросы к допуску

1. Как пользоваться аппаратом Киппа, как заряжать его?

2. Как очищать углекислый газ, полученный в аппарате Киппа, от каких примесей? Какие реагенты используются для поглощения примесей?

3. Как проводить опыт 4, чтобы гарантировать полное вытеснение воздуха углекислым газом?

4. Как определяется объём газа в колбе?

5. Расскажите порядок выполнения опыта.

Вопросы к защите

1. Что называется абсолютной плотностью газа?

2. Что называется относительной плотностью газа?

3. Что называется плотностью газа по водороду?

4. Как можно вычислить молекулярную массу веществ, зная плотность его паров по воздуху?

5. Как изменится плотность газа при изменении давления?

6. Определите давление газа, если известно, что в сосуде объемом 10 л при 57 ⁰С находится 6*10²² молекул.

7. Рассчитайте число молекул в м³ газа при 24 ⁰С и 10 мм.рт.ст.

8. Вычислить плотность по водороду газовой смеси, состоящей из одной объемной части аммиака и двух объемных частей оксида углерода (IV).

9. Вычислить массу 1 л газовой смеси, имеющей объемный состав: 40 % CO; 12 % O₂; 48 % N₂ при 740 мм.рт.ст. и 25⁰С.

10. Плотность газа по воздуху равна: а) 0,9; б) 2,45. Определить массу 1л каждого газа.

(Ответ: а) 1,16 г; б) 3,17 г.)

 

РАБОТА 5