Определение массы известного объема газообразного кисло­рода и процентного содержания его в бертолетовой соли

Количест­венный опыт можно выполнить пользуясь прибором, изображен­ным на рисунке 112. Склянку  (колбу) объемом 1—1,5 л с хоро­шей резиновой пробкой и проходящими через пробку двумя труб­ками (одной — сифонной трубкой 4 с зажимом 5, опущенной концом в большой стакан 6, и второй — газоподводящей 3 с надетой ^"на пробку пробиркой 2) наполняют почти доверху водой, имеющей комнатную температуру. Сифонная трубка 4 должна быть также наполнена водой. Для этого снимают с пробки пробирку 2 и, при­открыв зажим 5, слегка вдувают ртом воздух через трубку 3 в склянку, при этом вода поднимается по трубке 4, вытесняет из нее воздух и выливается в стакан 6. В трубке 4 не должно оста­ваться пузырьков воздуха. Убедившись в последнем, закрывают зажим 5, плотно надевают пробирку 2 на пробку газоподводящей трубки 3 и полностью выливают вытесненную в стакан при вду­вании воздуха воду (не более 50 мл). Если прибор гермети­чен (хорошо «держит»), то при открытом зажиме 5 вода не должна более переливаться из склянки в стакан. Закрыв зажим, снимают с пробки пробирку 2, хорошо вытирают ее снаружи фильтроваль­ной бумагой от случайной влаги (внутри пробирка должна быть чистая и сухая) и тщательно тарируют ее на химико-технических весах (массу пробирки можно не определять, но уравновешена она должна быть точно, для чего не обязательно использовать разновески).

в тарированную пробирку вносят около 0,9—1,0 г сухой (выдер­жать в эксикаторе 2—3 суток) мелкокристаллической бертолето­вой соли  и, оставив тару на весах, определяют массу взятой соли тщательным взвешиванием  с точностью до 0,01—0,005 г. После этого прибавляют в пробирку с бертолетовой солью прибли­зительно такое же количество оксида марганца MnO2. Осторожно, постукивая по пробирке пальцем, перемешивают порошки и вновь взвешивают пробирку со взятыми веществами с указанной выше точностью. Взвешенную пробирку с веществами плотно надевают на пробку трубки 3 и еще раз убеждаются в герметичности при­бора (при открытом зажиме 5 вода из склянки не должна выли­ваться по сифонной трубке 4 в стакан). После этого в стакан 6 наливают около 100 мл воды и, подняв стакан так, чтобы уровни воды в нем и в склянке оказались на одной высоте, приоткрывают зажим 5. Это делается для приведения давления воздуха в склянке и пробирке к наружному давлению. В зависимости от разности давлений небольшой объем воды может перелиться из склянки в стакан или обратно. Установив совпадение уровней при от­крытом зажиме, закрывают его и объем находящейся в стакане воды точно измеряют. Только после этой подготовки прибора выполняют опыт.

Открыв зажим, осторожно нагревают смесь бертолетовой соли и оксида марганца MnOg в пробирке 2, не допуская слишком бур­ного разложения, чтобы током газа не были захвачены пылинки твердых веществ. Выделяющийся кислород вытесняет равный ему объем воды из склянки  в стакане. Под конец нагревание усили­вают и, убедившись, что реакция дошла до конца (уровень воды в стакане не повышается), оставляют прибор для охлаждения до комнатной температуры. По достижении последней устанавливают уровни воды в стакане и в склянке на одной высоте (при открытом зажиме) и в этом положении закрывают зажим. Измеряют объем воды в стакане и по разности с ранее налитым объемом определяют объем вылившейся воды, равный объему кислорода.

Взвешивают пробирку с оставшимися в ней твердыми вещест­вами и по разности с предыдущим взвешиванием находят массу выделившегося кислорода. Объем кислорода приводят к нормаль­ным условиям:

От аналогичного уравнения, приведенного на странице 113, это уравнение отличается введенной в него величиной г, показы­вающей давление (упругость) водяных паров при данной темпера­туре. Поскольку газ в условиях опыта находился над водой, из величины давления, отсчитанного по барометру, надо вычесть давление водяных паров.

Зная массу кислорода и объем его при нормальных условиях, вычисляют (как указано на стр. 113):

  1. массу 1 л кислорода (при н. у.);
  2. массу 22,4 л, соответствующую массе одного моля;
  3. плотность кислорода по водороду и по воздуху;

4)   молекулярную массу кислорода по его плотности по водо-
роду и по воздуху.

По массе, взятой для опыта бертолетовой соли, и массе выде­лившегося кислорода находят процентное содержание кислорода и бертолетовой соли.

 

Спонсоры сайта:

Copyright © 2011. Designed by "Nemec"