Навчальне завдання 2. Визначення молярного об'єму газів

• Назад до змісту зошита

Висловіть гіпотезу щодо можливості вимірювання молярного об’єму газу в умовах шкільного кабінету хімії. Якими мають бути ваші дії для цього? Які умови та фактори слід урахувати в ході дослідження?

Я вважаю, що можливо. Для цього потрібно добути газ шляхом хімічної реакції, визначити його об’єм і кількість речовини. Потім, розділивши об’єм на кількість речовини, ми знайдемо молярний об’єм. Під час дослідження необхідно врахувати температуру та атмосферний тиск у кабінеті, оскільки від них залежить об’єм газу.

Запишіть обладнання та реактанти, з якими ви працюватимете.

Обладнання: Кристалізатор із водою, мірні циліндри (на 10 мл і 100 мл), конічна колба, корок із газовідвідною трубкою, ваги, фільтрувальний папір.

Речовини: Аптечний 3%-й розчин гідроген пероксиду, каталізатор (манган(IV) оксид), крейда, 6%-й розчин оцтової кислоти (столовий оцет).

2. Хімічне рівняння реакції, що відбувається

Добування кисню: реакція розкладу гідроген пероксиду під дією каталізатора (манган(IV) оксиду)

3. Хімічне рівняння реакції, що відбувається

Добування вуглекислого газу: реакція взаємодії крейди (основний компонент — кальцій карбонат) з оцтовою кислотою.

Підбиваємо підсумки

1. Порівняйте значення молярного об’єму газу, яке є результатом дослідження, з молярним об’ємом газів за нормальних умов.

Отримане в ході дослідження значення молярного об’єму близьке до теоретичного значення — 22,4 л/моль. Можливі невеликі відхилення через похибки вимірювань.

2. Чи справді молярний об’єм газу не залежить від складу (формули) газуватої речовини?

Так, молярний об’єм газу не залежить від його складу.

3. Поясніть, чому важливо швидко закоркувати колбу після змішування реактантів.

Колбу потрібно закривати швидко, щоб увесь газ, який утворюється, потрапив у мірний циліндр і не вилетів назовні.

4. Чи можна виконувати дослідження за нормальних умов, щоб потім не перераховувати об’єми? Якщо ні, то поясніть, навіщо після дослідження перераховувати об’єм газу за нормальних умов.

Ні у шкільному кабінеті практично неможливо. Тому перераховують на нормальні умови.

5. Чому для вимірювання об’єму кисню в описі зазначений приблизний об’єм розчину гідроген пероксиду, а занотовувати слід точний реально виміряний об’єм?

Гідроген пероксид є реактантом. Точний об’єм розчину не зазначають, бо не використовується в розрахунках.

6. Чому для вимірювання об’єму вуглекислого газу в описі зазначена приблизна маса крейди, а занотовувати слід точну виміряну масу? А от об’єм столового оцту точно вимірювати не треба.

Саме з неї ми розраховуємо, скільки моль вуглекислого газу має утворитися. А оцет беруть з надлишком, щоб уся крейда точно прореагувала, тому його точний об’єм не такий важливий.

7. Навіщо під час вимірювання об’єму вуглекислого газу наважку речовини переносять у колбу разом з аркушем паперу, на якому його відмірювали?

Щоб уся зважена маса потрапила в колбу. Якщо пересипати порошок, частина його залишиться на папері, і маса реагенту буде меншою за виміряну.

8. Порівняйте значення молярного об’єму, отримані різними групами, визначте точність вашого дослідження. Які чинники могли вплинути на точність результатів?

На точність могли вплинути: негерметичність установки (втрата газу), неточність вимірювання температури, тиску, об’єму газу або маси крейди, а також часткове розчинення газу у воді.

9. Як ви вважаєте, навіщо використовували сіль в експерименті зі збиранням вуглекислого газу?

Вуглекислий газ гірше розчиняється в солоній воді, ніж у чистій. Це дозволяє зібрати його повніше і точніше виміряти об’єм, що виділився.