Определение молекулярной массы углекислого газа

В при­веденном ниже описании опыт не может дать очень точных коли­чественных результатов, но покажет учащимся метод определения молекулярной массы по плотности газа. Для нахождения моле­кулярной массы сначала определяют его плотность по воздуху (dg) или по водороду (d„). Найденные величины умножают соот­ветственно на 29 {т = 2Ы^) или на 2,016 (т = 2,0164)-

Для опыта нужен прибор (Киппа, Сен-Клер-Девиля и т. п.) для получения углекислого газа (т. I, стр. 263). Газ осущают сер­ной кислотой или хлоридом кальция (т. I, стр. 270).

Взвешивание газа производится на химико-технических ве­сах в колбе на 500 мл (чем больше колба, тем лучше, но размер ее зависит от размеров весов). К колбе подбирают хорошую рези­новую пробку.

Порядок работы: 1) взвесить колбу с воздухом; 2) напол­нить колбу углекислым газом; 3) взвесить колбу с углекислым газом; 4) измерить объем колбы; 5) вычислить массу углекислого газа; 6) вычислить плотность углекислого газа по воздуху или по водороду; 7) вычислить молекулярную массу углекислого газа.

Выполнение. Взвесить колбу с пробкой. Записать результат. Опустить до дна колбы трубку от прибора для получе­ния углекислого газа и пропускать осушенный газ 4 мин (по часам или считать про себя до 300). Не прекращая тока газа, вынуть трубку из колбы (не очень быстро) и сейчас же закрыть колбу пробкой. Взвесить колбу с углекислым газом и записать ре­зультат.

Повторить пропускание газа в течение 2—3 мин. Еще раз взвесить колбу. Если масса окажется прежней, продолжать работу, если же больше — повторять пропускание газа и взвешивание до получения постоянной массы, которую записать и использовать при вычислениях.

Измерить температуру воздуха в помещении (показание термо­метра) и давление (по барометру) и записать результаты.

Измерить объем колбы. Для этого наполнить колбу водой до уровня слегка вставленной пробки и вылить воду в измеритель­ный цилиндр (мензурку) или выливать из него воду в колбу, давая каждый раз стечь со стенок всей жидкости. Чтобы вода хорошо стекала, цилиндр (мензурка) должен быть хорошо вымыт.

Можно также наполнить колбу водой до уровня вставленной пробки, закрыть пробкой, взвесить, по разности в массе колбы с водой и с воздухом (вместе с пробкой) найти массу воды и, при­няв (приблизительно, без поправки на температуру) массу 1 мл воды равной 1 г, считать объем колбы (в миллилитрах) численно равным массе находящейся в ней воды (в граммах).

Первое взвешивание дает массу колбы (с пробкой) вместе с мас­сой наполняющего ее прн данных условиях воздуха. Для даль­нейшего надо знать массу колбы без воздуха (только массу стекла и пробки). Так как масса I мл сухого воздуха при нормальных условиях равна 0,0012935 г, нужно рассчитать, какой объем занял бы при этих условиях воздух (равно как и любой другой газ), заключенный в колбе (приведение объема газа к нормальным условиям). Это можно вычислить по известному уравнению, объеди­няющему газовые законы Бойля — Мариотта и Гей-Люссака.

По найденному значению и массе 1 мл воздуха (при н. у.) легко найти массу воздуха, заключенного в колбе, и по разности вычислить массу стекла колбы (с пробкой). Соответственно по разности в массах колбы с углекислым газом (с пробкой) и стекла колбы вычисляется масса углекислого газа. Для экспериментального определения молекулярной массы газа данным способо.м можно использовать также кислород, собранный предварительно в большой газометр.

Спонсоры сайта:

Copyright © 2011. Designed by "Nemec"