செய்முறை · செய்முறை 6

செய்முறை 6 — ஐதரசனின் மூலர்க் கனவளவைப் பயன்படுத்தி மகனீசியத்தின் தொடர்பணுத் திணிவைத் துணிதல்

NIE செய்முறைக் கைநூல் · அலகு 4 (வாயு நிலை)

நோக்கம்

சரியாக நிறுக்கப்பட்ட மகனீசியம் (Mg) நாடாவை அதிகமான நீர்த்த ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் (excess dilute HCl) தாக்கம் அடையச் செய்து, வெளியாகும் ஐதரசன் வாயுவை (H₂) வாயு சிரிஞ்சில் சேகரித்து, அதன் கனவளவை அளவிட்டு, STP நிலைக்கு திருத்தி, மகனீசியத்தின் தொடர்பணுத் திணிவை (relative atomic mass, Ar) கணிப்பதே இச்செய்முறையின் நோக்கமாகும்.

அடிப்படைக் கோட்பாடு

மகனீசியம் நீர்த்த ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் கீழ்க்கண்டவாறு தாக்கம் அடைகின்றது:

சமன்படுத்தப்பட்ட சமன்பாடு

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)
விகிதவியல்: 1 mol Mg → 1 mol H₂; எனவே n(Mg) = n(H₂)

STP நிலைக்கு திருத்தப்பட்ட H₂ கனவளவிலிருந்து, n(H₂) கணிக்கப்படுகின்றது:

Ar கணிப்பு

n(H₂) = V_STP (dm³) / 22.4 dm³ mol⁻¹
n(Mg) = n(H₂)
Ar(Mg) = m(Mg) / n(Mg)
எதிர்பார்க்கப்படும் மதிப்பு: 24.3 g mol⁻¹

தேவையான உபகரணங்களும் இரசாயனங்களும்

உண்மைப் படம் — Practical 6 — Determining the relative atomic mass of magnesium using the molar volume of hydrogen. படம்: Wikimedia Commons.

கூம்புக் குடுவை (conical flask) 100 cm³, உறுதியான சொருகி, கடத்தல் குழல் (delivery tube)
வாயு சிரிஞ்சு (gas syringe) 100 cm³
ஆய்வுத் தராசு அல்லது நான்கு கோல் தராசு (±0.001 g)
வெப்பமானி (thermometer), barometer
மகனீசியம் நாடா (Mg ribbon), ≈ 0.05–0.10 g அளவில்
நீர்த்த HCl (≈ 2 mol dm⁻³), வடிகட்டல் தண்ணீர்
கண்பாதுகாப்புக் கண்ணாடி, ஆய்வக மேலங்கி

செய்முறை

மகனீசியம் நாடாவை துல்லியமாக நிறுத்து பதிவு செய்க (m g). நாடாவின் மேற்பரப்பில் உள்ள oxide அடுக்கை மெதுவாக மணல் தாளால் (sandpaper) நீக்குக.
Mg நாடாவை குடுவையில் வையுங்கள். வாயு சிரிஞ்சை கடத்தல் குழலுடன் இணைக்க.
அதிகமான நீர்த்த HCl (≈ 30 cm³) ஐ குடுவையில் சேர்த்து உடனடியாக சொருகியை மூடுக.
தாக்கம் முடிவடையும்வரை (Mg முழுமையாக கரையும்வரை, குமிழ்கள் நிற்கும்வரை) காத்திருக்க.
வாயு சிரிஞ்சில் சேகரிக்கப்பட்ட H₂ கனவளவை (V cm³) பதிவு செய்க.
அறை வெப்பநிலை T (K) மற்றும் அழுத்தம் P (kPa) பதிவு செய்க.
கணிப்பு: V_STP = V × (P/101.325) × (273.15/T); n(H₂) = V_STP/1000 / 22.4; Ar(Mg) = m / n(H₂).

அவதானிப்புகள்

அளவீடு	மதிப்பு
Mg திணிவு m / g
H₂ கனவளவு V / cm³
வெப்பநிலை T / K
அழுத்தம் P / kPa
குடுவையில் அவதானிப்பு	Mg கரையும்; H₂ குமிழ்கள் தோன்றும்; MgCl₂ நிறமற்ற கரைசல்

கணிப்பு உதவியாளர்

Mg திணிவு m / g H₂ கனவளவு V / cm³ வெப்பநிலை T / K அழுத்தம் P / kPa

பாதுகாப்புக் குறிப்புகள்

நீர்த்த HCl அரிக்கும் தன்மையுடையது; சருமத்தில் பட்டால் நீரால் கழுவுக.
H₂ வாயு எரிவுத்தன்மையுடையது (flammable) — அனல் அல்லது தீக்குச்சி பரிசோதனையருகில் வைக்காதீர்கள்.
மகனீசியம் எரியும் போது கண்டிப்பாக நேரடியாக பார்க்காதீர்கள் — கண்களை பாதிக்கும் (UV வெளியீடு).
குடுவையில் அதிக அழுத்தம் ஏற்படாமல் பார்க்க வாயு சிரிஞ்சு சரியாக இணைக்கப்பட்டிருக்க வேண்டும்.

பரீட்சகர் கவனிக்கும் பொதுவான பிழைகள்

தவிர்க்க வேண்டியவை

Mg நாடாவின் மேற்பரப்பை சுத்தப்படுத்தாமல் பயன்படுத்துவது — oxide அடுக்கு தாக்கத்தை மெதுவாக்கும், திரட்டும் H₂ இன் அளவை குறைக்கும்.
வாயு சிரிஞ்சை இணைக்கும் முன்பே HCl சேர்ப்பது — H₂ வெளிச்சோரும்.
T மற்றும் P அளவிட மறந்து STP திருத்தம் செய்யாமல் V ஐ நேரடியாக 22.4 உடன் பிரிப்பது — தவறான Ar கிடைக்கும்.
Mg அதிகமாக நிறுப்பது — H₂ சிரிஞ்சின் அளவை மீறலாம்; ≈ 0.05–0.10 g போதுமானது.

📺 செயல்விளக்க வீடியோ

வெளி YouTube வழங்குநரிடமிருந்து.

← எல்லாச் செய்முறைகளும்