2. Приборы и реактивы
В работе используют эвдиометр, склянку Оствальда, электронные весы, термометр, барометр, мерный цилиндр на 25-30 мл, спиртовку.
Реактивы: навеска определяемого металла и раствор соляной кислоты.
Порядок проведения эксперимента. Указания по технике безопасности
Опыт проводится на приборе, который называется эвдиометром. Его основной частью является измерительная бюретка – вертикальная стеклянная трубка, на которую нанесены деления в мл и долях мл. Измерительная бюретка соединена гибким шлангом с уравнительным сосудом, который вместе с бюреткой заполняется водой. Бюретка герметично соединяется со склянкой Оствальда – двухколенной пробиркой со шлифом.
3.1. Не присоединяя склянку Оствальда, с помощью уравнительного сосуда доведите уровень воды в бюретке примерно до нулевой отметки (по нижнему мениску). При этом положение уравнительного сосуда должно быть таким, чтобы уровень жидкости находился в его нижней части.
3.2. Образец металла, полученный от лаборанта или преподавателя, взвесьте на кусочке плотной бумаги на электронных весах и поместите в одно из колен склянки Оствальда. Отмерив с помощью мерного цилиндра 10-12 мл раствора соляной кислоты, аккуратно перелейте его в другое колено склянки Оствальда, повернув ее соответствующим образом.
3.3. Присоедините склянку Оствальда к эвдиометру и проверьте прибор на герметичность. Для этого опустите уравнительный сосуд так, чтобы уровень воды в нем был ниже уровня в бюретке на 15-20 см, и в таком положении укрепите его. При опускании уравнительного сосуда уровень воды в бюретке несколько понизится. Если в течение 1 – 2 минут дальнейшего понижения не произойдет, прибор можно считать герметичным. Если уровень воды при опускании уравнительного сосуда будет падать постоянно, прибор негерметичен, и необходимо устранить причину негерметичности.
3.4. Если прибор герметичен, установите одинаковые уровни жидкости в бюретке и уравнительном сосуде. Не надо добиваться, чтобы уровень воды в бюретке в начале эксперимента находился строго на нулевой отметке, он может быть несколько ниже.
Занесите в таблицу начальное значение уровня жидкости в бюретке (по нижнему краю мениска) с точностью, лимитируемой ценой деления бюретки.
3.5. Наклоните склянку Оствальда, перелив кислоту в то колено, в котором находится металл. Наблюдайте растворение металла и выделение водорода, который вытесняет из бюретки воду. Уравнительный сосуд при этом надо опускать и во время опыта стараться держать воду в нем и в бюретке на одном уровне, чтобы давление газа внутри прибора было все время близким к атмосферному.
Если реакция идет медленно, подогрейте реакционную смесь пламенем спиртовки, равномерно обогревая колено склянки Оствальда. Не допускайте бурного вскипания раствора кислоты. Как только водород начнет интенсивно выделяться, нагрев прекратите. После окончания реакции подождите несколько минут, пока температура раствора не сравняется с комнатной.
3.6. Приведите давление газа внутри эвдиометра к атмосферному. Опустите уравнительный сосуд так, чтобы уровень жидкости в сосуде и измерительной бюретке совпали (тогда давление газа в эвдиометре равно атмосферному), и определите положение уровня воды в бюретке.
3.7. С помощью термометра и барометра зафиксируйте температуру и давление, при которых проводился эксперимент.