Методические рекомендации. Следует иметь в виду, что ни одно измерение не может быть произведено с абсолютной

Следует иметь в виду, что ни одно измерение не может быть произведено с абсолютной точностью. Предположим, например, что мы дважды определяли процентное содержание оксида меди (II) в данной соли. Несмотря на всю тщательность измерений в стремлении сохранить тождественные условия опыта, полученные результаты не будут вполне совпадать.

Для оценки точности измерения вычисляют абсолютную и относительную ошибки конечного результата. Абсолютная ошибки есть разность между теоретическим значением величины b и значением величины с, полученным в опыте:

х = в – c(1)

При работе в учебной лаборатории за истинное значение измеряемой величины принимают табличные данные. Относительной ошибкой О называется отношение абсолютной ошибки а к истинному значению b данной величины:

Δх = х/ в (2)

Только относительная ошибка дает возможность судить о точности измерения. Так, если абсолютная ошибка при определении массы равна 0,01г, а масса испытуемого тела 5г, то относительная ошибка 0,01/5 = 1/500, т.е.0,2%. Если же масса тела 25г, то при такой же абсолютной ошибке относительная ошибка составит 0,01/25= 1/2500, т.е. 0,004%.

Опыт 1 Определение процентного содержания оксида меди (II) в карбонате гидроксомеди (II).

При прокаливании карбонат гидроксомеди (II) разлагается:

(CuOH)₂CO₃ = 2CuO + H₂O↑ + CO₂↑

из полученных веществ вода в виде пара и оксид углерода (IV) – вещества летучие. В тигле остается оксид меди (II) в виде черного порошка. Зная массу карбоната гидроксомеди (II) и массу оксида меди (II), можно вычислить процентное содержание CuO в соли.

Оборудование и реактивы. Технохимические весы с разновесом. Газовая горелка с треножником и асбестовой сеткой. Занумерованные фарфоровые тигли, заблаговременно взвешенные лаборантом. Керамический треугольник. Тигельные щипцы. Ложечка для (CuOH)₂CO₃ . Карбонат гидроксомеди (II).

Выполнение работы. Взвесьте пустой тигель с точностью до 0,01г и проверьте значение его массы у лаборанта. Запишите номер и значение массы тигля. Насыпьте 1-2г карбоната гидроксомеди (II) в тигель и взвесьте с точностью до 0,01г. Запишите полученные результаты. Вставьте тигель в керамический треугольник, поместите на треножник и приступите к прокаливанию.

Вначале нагревайте медленно, на восстановленном пламени горелки, так как при бурном разложении (CuOH)₂CO₃ улетучивающиеся газы могут выбросить из тигля часть вещества. После прокаливания в течение 15-20 мин охладите и взвесьте тигель. Затем повторите прокаливание в течение 5 мин, охладите тигель и взвесьте его. Если результаты двух последних взвешиваний расходятся не более чем на 0,02г, приступайте к вычислениям; если расхождение более 0,02г, прокаливание и взвешивание продолжайте до постоянной массы.

Форма записи

Дата

Наименование работы

Масса тигля, г

пустого------------------------------------------- А

с солью------------------------------------------ Б

Масса соли, г-------------------------------------------- В = Б-А

Масса тигля с оксидом меди (II), г

после прокаливания------------------------ Г₁

постоянная-------------------------------------Г

Масса оксида меди (II), г---------------------------- Д = Г-А

Содержание CuO в карбонате гидроксомеди (II), %

экспериментальное-----------------------Э

теоретическое------------------------------ Т

относительная ошибка вычисления, %-------О

Вычисления. Вычисляют теоретическое содержание оксида меди (II) в карбонате гидроксомеди (II) в карбонате гидроксомеди (II) в процентах (Т). Для этого по справочнику находят молекулярные массы карбоната гидроксомеди (II) и оксида меди (II), составляют пропорцию и производят вычисления. Аналогично вычисляют процентное содержание оксида меди (II) по экспериментальным данным (Э). Затем определяют относительную ошибку (О) в %:

х = теор – эксп.

 

х

Δ х = теор · m%

 

Если работа выполнена правильно и тщательно, относительная ошибка не должна превышать ±2%.

Контрольные вопросы и задачи

1 На технохимических весах взяты две навески: 0,60 и 60,00г. Для какой из них относительная ошибка больше и почему?

2 Сколько граммов взято карбоната гидроксомеди (II), если при прокаливании его получили 10г оксида углерода (IV)?

3 Сколько процентов азота содержится в нитрате калия?

4 Сколько процентов оксида калия (в пересчете) содержится в нитрате калия и хлорида калия?

5 Сколько процентов Р₂О₅ (в пересчете) содержится в фосфате кальция Ca₃(PO₄)₂ и в дигидрофосфате кальция Ca(H₂PO₄)₂?

6 Сколько нужно взять Ca₃(PO₄)₂ и H₂SO₄ , чтобы получилось 5г фосфорной кислоты?

7 Сколько 16%-ного суперфосфата на 1 га нужно взять, чтобы внести в почву 12,5кг Р₂О₅?

8 Сколько надо внести нитрата натрия на 5 га почвы, если на каждый гектар требуется 45 кг азота?

9 Сколько азота содержится в 50кг 95%-ной чилийской селитры?

10 Сколько нужно взять гидроксида кальция и фосфорной кислоты, чтобы получить 200кг преципитата CaHPO₄ • H₂O?

 

Литература:

Основная:

1 Хомченко Г.П., Цитович И.К. Неорганическая химия; Учебник для с.-х. ВУЗов глава 1, стр. 12-25

2 Князев Д.А., Смарыгин С.Н. Неорганическая химия. Учебник для с.-х. ВУЗов глава 2, стр.21-22, стр. 12-25

Дополнительная:

3 Ахметов Н.С.Общая неорганическая химия; М.: Высшая школа, 1988

4 Гольбрайх З. Е. Сборник задач и упражнений по химии. М.: Высш. шк.,1984.