Science and Technology Department Nom i cognoms_________________________________________________ Data ________________ Curs _______________ Qualificació ___________ PRÀCTIQUES QUÍMICA 1 PRÀCTICA 2 DETERMINACIÓ DE LA MASSA ATÒMICA RELATIVA DEL MAGNESI OBJECTIU Determinar la massa atòmica relativa del magnesi INTRODUCCIÓ Quan el magnesi reacciona amb l’àcid clorhídric es produeix gas hidrogen: Mg(s) + 2 HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) Com que per cada mol d’àtoms de magnesi reaccionants es forma un mol de molècules de gas hidrogen, podem escriure: Ar representa la massa atòmica relativa del magnesi i Mr la massa molecular relativa de l’hidrogen. Si coneixem els valors de les masses de magnesi que reacciona (mMg) i d’hidrogen que es forma (mH2), com que Mr(H2) = 2,0, podem calcular Ar(H2). Com que en el cas de gasos és més fàcil mesurar el volum, podem mesurar el volum d’hidrogen que es desprèn i després calcular la massa a través de la densitat o de l’equació dels gasos ideals. MATERIAL I EQUIPAMENT Equipament - Dues xeringues de 60 ml. - Clau de tres vies. - Baròmetre. - Termòmetre. Reactius - Magnesi cinta (0,02 g) - Dissolució HCl 1 mol.dm-3 Science and Technology Department Ulleres de seguretat Dispositiu experimental El dispositiu que utilitzaràs consisteix en dues xeringues de 60 ml acoblades mitjançant una clau de tres vies. El dispositiu és particularment convenient en el cas d’obtenció d’un gas. Quan s’obté un gas, sempre és convenient haver fet un càlcul previ de les quantitats de reactius necessaris per no sobrepassar el volum total de les xeringues. Degut a que el sistema roman sempre tancat, la massa total es manté constant durant tot el procés, cosa que es pot comprovar en qualsevol moment, posant el dispositiu en una balança. Per cada reacció tenim els reactius separats en cada xeringa. Quan volem iniciar la reacció, es fa passar un dels reactius a l’altra xeringa. Si és necessari, es pot anar injectant per etapes, de manera de controlar els productes de la reacció. Mg 0,02 g Mg 0,02 g HCl 1 M 20 mL injectar els 20 mL HCl dins la xeringa on hi ha el Cu. Tancar immediatament clau de tres vies la PROCEDIMENT - - Introdueix 0,02 g de Mg en una de les xeringues. Introdueix 20 ml de HCl 1 M en l’altra xeringa. Acobla les xeringues mitjançant la clau de tres vies. Injecta els 20 ml d’HCl dins la xeringa on hi ha el Mg i tanca la clau. Espera que tot el magnesi hagi reaccionat i aleshores fes passar la dissolució a la xeringa horitzontal i deixa el gas recollit a la xeringa vertical. Mesura el volum de gas obtingut. Mesura la pressió a dins la xeringa que ha de coincidir amb la pressió atmosfèrica. Mesura la temperatura ambient. ANÀLISI DE LES DADES, CÀLCULS I AVALUACIÓ DEL RESULTAT Science and Technology Department Pots fer un càlcul aproximat de la massa d’hidrogen que contenia la xeringa sabent que la densitat del gas en condicions estàndard (25ºC i 1 atm) és de0,082 g/dm3 Un càlcul més exacte requereix utilitzar les dades de la pressió atmosfèrica, la temperatura del laboratori i el volum d’hidrogen, i emprar l’equació general d’estat dels gasos. 1. Calcula la massa d’hidrogen obtinguda per qualsevol de les dues vies proposades. 2. Aplica la fórmula indicada en la introducció per calcular la massa atòmica relativa del magnesi. 3. Compara el valor obtingut amb el que figura en una taula de masses atòmiques relatives. Quin error relatiu has comès? 4. Quines creus que poden ser les causes d’aquest error? QÜESTIONARI Science and Technology Department 1. Si el dispositiu utilitzat per recollir el gas hidrogen hagués estat el que es mostra la figura sobre aigua, l’espai que aparentment ocupa només el gas hidrogen també està ocupat per vapor d’aigua. D’ on procedeix aquest vapor? Quina correcció cal fer per calcular la pressió parcial de l’hidrogen sec? 2. En el tub de gasos del muntatge anterior es recull hidrogen o una mescla d’hidrogen i d’aire, procedent de l’erlenmeyer i els tubs de connexió? En qualsevol cas, té això algun efecte en les mesures realitzades?