Как составлять электронный баланс: Как составлять электронный баланс для реакции , где 3 элемента меняют степень окисления?

Posted on by alexxlab

Содержание

Как составить электрический баланс — MOREREMONTA

Данный метод основан на представлении о степени окисления атома в веществе. Степень окисления — это условный заряд атома, найденный исходя из предположения, что все связи в веществе чисто ионные. Степень окисления обозначается арабской цифрой со знаком (+) или (-).

Ионной связи в чистом виде в природе не существует. Например, в кристаллическом хлориде натрия (NaCl), натрий имеет реальный заряд +0,8 , а хлор (-0,8) заряда электрона по модулю. Отсюда следует, что степени окисления натрия (Na + ) и хлора (Cl — ) являются понятием формальным.

Тем не менее, метод электронного баланса в настоящее время широко используется, так как он наиболее прост и универсален. Практически единственным ограничением этого метода является то, что он позволяет уравнивать только полные схемы реакций.

Для применения метода электронного баланса необходимо знать степени окисления всех атомов в формулах веществ (исходных и продуктов реакции).

Степени окисления находятся с использованием следующих правил:

1. Cтепень окисления атома в простом веществе равна нулю:

H ; N ; Mg ; C и т.д.

2. Сумма степеней окисления всех атомов в формульной единице вещества (молекуле) равна нулю.

K Cr O 2 × (+1) + 2 × (+6) + 7 × (-2) = 0

Чтобы воспользоваться этим правилом необходимо запомнить перечень химических элементов, атомы которых во всех (или почти во всех) их соединениях имеют одну и ту же степень окисления.

Степень окисления атома элемента в соединенияхИсключения
Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Fr +¾¾¾
Be +2 , Mg +2 , Ca +2 , Sr +2 , Ba +2 , Ra +2¾¾¾
Al +3 , Ga +3 , Zn +3Al + , Ga + , Zn + — очень редко
Ag + , Zn +2 , Cd +2Ag +2 — очень редко
F —¾¾¾
H + H — — в гидридах (NaH и т.п.)
O -2O — — в пероксидах (H2O2,, K2O2 и т.п.) O -1/2 — в надпероксидах (KO2 и т.п.) O -1/3 — в озонидах (KO3) O + , O +2 — во фторидах кислорода (O2F2, OF2)

Возвратимся к приведенному выше примеру: K Cr O .

Cтепени окисления калия и кислорода найдены по таблице. Далее применяем правило электронейтральности молекулы: 2 × (+1) + 2 x + 7 × (-2) = 0. Отсюда: x = +6.

3. Степени окисления атомов в кислотных остатках такие же, как в соответствующих им кислотам. Это правило является следствием определения кислотного остатка: кислотный остаток — это часть молекулы кислоты, перешедшая в соль без изменений.

Пример: Mn y S x O .

Вначале находим х. Кислотный остаток (сульфат) соответствует серной кислоте — H S +6 O .

Теперь, по правилу электронейтральности молекулы можно найти степень окисления марганца: y + 6 + 4 (-2) = 0; y = +2.

1. Написать схему реакции. Схема реакции — это условное химическое выражение, в котором слева указаны исходные вещества, справа — известные продукты реакции. Между правой и левой частями схемы ставится знак “стрелка”. Схема может быть полной (известны все продукты) и неполной (известна только часть продуктов). Метод электронного баланса позволяет работать только с полными схемами. Единственным веществом, которое можно не указывать в схеме является вода.

(многоточие означает, что в правой и левой части окончательного уравнения может появиться вода).

2. Над каждым атомом в схеме поставить степени окисления:

Cu 0 + H +1 N +5 O ® Cu +2 (N +5 O )2 + N +2 O -2 + . . . .

3. Найти атомы, изменившие свои степени окисления. Составить для них уравнения электронных переходов:

Cu 0 + H +1 N +5 O ® Cu +2 (N +5 O )2 + N +2 O -2 + . . . .

Cu 0 — 2 = Cu +2 ,

N +5 + 3 = N +2 .

4. Сделать электронный баланс (подобрать коэффициенты, на которые нужно умножить уравнения электронных переходов, чтобы число электронов, ушедших от восстановителей, было равно количеству электронов, принятых окислителем).

Cu 0 — 2 = Cu +2 3

N +5 + 3 = N +2 2

Из электронного баланса следует, что в левой части полученного уравнения на каждые 3 атома восстановителя (Cu +2 ) должно приходиться 2 атома окислителя (N +5 ). В правой части будущего уравнения на 3 атома Cu +2 должно приходиться 2 атома N +2 .

5. В схеме реакции поставить первые коэффициенты в соответствии с электронным балансом (там, где это возможно !).

Обратите внимание: из четырех теоретически возможных коэффициентов указаны только три. Перед азотной кислотой коэффициент пока неизвестен, т.к. N +5 ведет себя сложным образом: с одной стороны принимает участие в ОВР (это учтено в электронном балансе), а с другой — переходит без изменений в нитрат меди (Сu(NO3)

2) (это не учтено в электронном балансе, т.к. при этом степень окисления азота не меняется).

6. Уравнять по всем атомам, кроме водорода и кислорода. При этом произвольное изменение коэффициентов, полученных из электронного баланса недопустимо.

7. Уравнять по водороду. Это делается только одним способом: добавлением соответствующего числа молекул воды в ту часть схемы, где водорода не хватает. В данном примере слева 8 атомов водорода, а справа — нуль. Молекула Н2О содержит 2 атома водорода:

8. Полученное выражение должно быть уравнением ОВР, если до того не было допущено ошибки. Необходимо проверить данное уравнение по кислороду. Если справа и слева количество атомов кислорода одинаково, вместо “стрелки” ставим знак “равно” (это уравнение). Если по кислороду не сошлось, то следует повторить уравнивание, начиная с пункта 1.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше.

9024 — | 7254 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Химическое уравнение — Химическим уравнением (уравнением химической реакции) называют условную запись химической реакции с помощью химических формул, числовых коэффициентов и математических символов. Уравнение химической реакции даёт качественную и количественную… … Википедия

Окисление-восстановление — окислительно восстановительные реакции, химические реакции, сопровождающиеся изменением окислительных чисел (См. Окислительное число) атомов. Первоначально (со времени введения в химию кислородной теории горения А. Лавуазье, конец 18 в.)… … Большая советская энциклопедия

Окисление — восстановление

— Окисление восстановление, окислительно восстановительные реакции, химические реакции, сопровождающиеся изменением окислительных чисел атомов. Первоначально (со времени введения в химию кислородной теории горения А. Лавуазье, конец 18 в.)… … Большая советская энциклопедия

ПОЛИГРАФИЯ — техника многократного получения одинаковых изображений (оттисков) путем переноса красочного слоя с печатной формы на бумагу или другой материал. Собственно процесс переноса изображения с печатной формы на бумагу называется печатанием. Но это… … Энциклопедия Кольера

СССР. Естественные науки — Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. Эйлер, Д. Бернулли и другие западноевропейские учёные. По замыслу Петра I академики иностранцы… … Большая советская энциклопедия

Электронные деньги — (Electronic money) Электронные деньги это денежные обязательства эмитента в электронном виде Все, что нужно знать об электронных деньгах история и развитие электронных денег, перевод, обмен и вывод электронных денег в различных платежных системах … Энциклопедия инвестора

система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Денежно-кредитная политика — (Monetary policy) Понятие денежно кредитной политики, цели денежно кредитной политики Информация о понятии денежно кредитной политики, цели денежно кредитной политики Содержание >>>>>>>>>> … Энциклопедия инвестора

Оптовые запасы — (Wholesale Inventories) Определение оптовых запасов, торговые и складские запасы Информация об определении оптовых запасов, торговые и складские запасы Содержание Содержание Виды запасов и их характеристики Торговые и складские запасы Принципы… … Энциклопедия инвестора

Рецессия — (Recession) Содержание >>>>>>>>> Рецессия это, определение это производительности, которое характеризует нулевой или отрицательный основной показатель внутренний валовый продукт, протекающий на протяжении полугода и более … Энциклопедия инвестора

Урок «Окислительно-восстановительные реакции»

Окислительно-восстановительные реакции. (8 класс)

Цель: сформировать знания учащихся об окислительно-восстановительных реакциях.

Задачи:

Образовательные: показать причины, обусловливающие специфику химических процессов окисления и восстановления; научить учащихся применять понятие «степень окисления» для составления окислительно-восстановительных реакций; формировать умения составлять окислительно-восстановительные реакции методом электронного баланса.

Развивающие: развивать обогащение и усложнение словарного запаса, усложнение смысловой функции речи; способствовать развитию логического мышления, умения правильно обобщить данные и сделать вывод.

Воспитательные: воспитание ответственного отношения к учебному труду, интереса и потребности изучения предмета, самообразования.

Оборудование. Оксид меди (II), уголь.

Ход урока.

Что мы понимаем под понятием «степень окисления»?

Какой знак степени окисления приобретает элемент, который приобретает электроны?

Какой знак степени окисления приобретает элемент, который отдает электроны?

Какую степень окисления имеют простые вещества?

Запишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с серой. Расставьте степени окисления элементов в каждом соединении.

    Обсуждая данную запись, учащиеся делают вывод, что данная реакция сопровождается изменением степени окисления элементов.

    Учитель указывает, что данная реакция является окислительно- восстановительной.

    Учащиеся сами могут сформировать определение окислительно- восстановительных реакций.

    ОВР – это реакции, идущие с изменением степеней окисления.

    Упражнение. Определите, какие из реакций являются окислительно-восстановительными?

    2KI + Br2 →2KBr + I2

    BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl

    SO2 + h3O → h3SO3

    h3S + 2Na → Na2S + h3

    2Al + 3S →Al2S3

    СаСО3 → CaO + CO2

    2Na + Cl2 →2NaCl

    Окислительно-восстановительные реакции сопровождаются изменением степени окисления элементов и состоят из двух противоположенных процессов, непрерывно связанных друг с другом,- процессов окисления и восстановления.

    Восстановитель — это элемент, который отдает электроны.

    Окислитель — это элемент, который принимает электроны.

    Процесс отдачи электронов молекулой, атомом, ионом называется окислением, например,

    Fe0 — 3 ē → Fe+3

    Процесс принятия электронов молекулой, атомом, ионом называется восстановлением, например, P0 +5 ē →P+5

    Восстановитель, отдавая электроны, окисляется, а окислитель, принимая их, восстанавливается.

    Упражнение. Какой процесс (окисление или восстановление) изображен следующими схемами? C0→C+4 Cu+2 → Cu0

    S0→S-2 Cu0→Cu+2

    S+4→S+6 S-2→S+4

    S0→S+4 K0→K+1

    Если в ОВР участвуют простые вещества, молекулы которых образованы несколькими атомами (N2, h3,O2, C, l2,Br2 ), то в электронном балансе число приобретенных и отданных электронов рассчитывают с учетом числа атомов в молекуле.

    Cl20+2 ē →2Cl-1

    2H+1+2 ē →h30

    В окислительно- восстановительных реакциях число электронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электронов, принимаемых окислителем, т.е. соблюдается электронный баланс. Метод электронного баланса применяют для записей электронных уравнений процессов окисления и восстановления.

    Демонстрация опыта восстановления меди из оксида меди (II) углеродом.

    Расставим коэффициенты в данной реакции, схема которой CuO+C →Cu +CO2, методом электронного баланса.

    Определяют элементы, изменяющие степень окисления: Cu+2O-2 +C0 → Cu0+C+4O2-2

      В данной схеме изменяют степень окисления медь и углерод, а кислород имеет одинаковую степень окисления и в левой и в правой частях.

      Составляют схемы окисления и восстановления.

        Cu+2 → Cu0, процесс окисления – схема 1.

        C0 → C+4 , процесс восстановления – схема 2.

        Уравнивают заряды. В левой части схемы I заряд равен +2, в правой — 0, следовательно, в левую часть добавляют 2 ē. В схеме II в левой части заряд равен 0, а в правой – (+4), поэтому из левой части отнимают 4 ē.

        Количество отданных и принятых электронов всегда одинаково, поэтому, чтобы сбалансировать, уравнять их, находят наименьшее общее кратное и дополнительные множители, в нашем случае НОК = 4, числа 2 и 1, называемые множителями, выносят за вертикальную черту.

        Схема I: 2 Cu+2 + 2 ē → Cu0число отданных электронов: 2•2 ē =4 ē

          Схема II: 1 C0 — 4 ē → C+4 число принятых электронов: 1•4 ē =4 ē

          Определяют стехиометрические коэффициенты, которые будут стоять перед формулами веществ в молекулярном уравнении.

            Подсчитывают число атомов Cu+2, для этого множитель 2 умножают на коэффициент, который стоит перед Cu+2, т.е. на единицу: 2 • 1 Cu+2 =2 Cu+2. Эта запись показывает, что в реакцию вступают 2 атома меди.

            Теперь множитель 2 умножают на коэффициент, стоящий перед Cu0, т.е. на единицу: 2•1 Cu0= 2 Cu0. Эта запись показывает, что в результате реакции образуется 2 Cu0.

            Такие же действия производятся и в схеме II: 1•1С0 = 1C0; 1•1 C+4 =1 C+4 в составе C+4O2-2

            Итоговое молекулярное уравнение 2Cu+2O-2 +C0 → 2Cu0+C+4O2-2.

            Таким образом, электронные уравнения позволяют определять коэффициенты перед окислителем и восстановителем.

            Зная формулу вещества и определив степени окисления атомов химических элементов в нем, нетрудно предсказать, какие свойства будет проявлять каждый элемент и вещество в целом:

            Если в соединении элемент находится в минимальной степени окисления – соединение (частица) выступает в роли восстановителя.

            Если в соединении элемент находится в максимальной степени окисления – соединение (частица) выступает в роли окислителя.

            Если в соединении элемент находится в промежуточной степени окисления – соединение (частица) может выступить и окислителем – понизить степень окисления, и восстановителем – повысить степень окисления. Все зависит от условий протекания реакции, а также от тех соединений, с которыми реагирует.

              Приведем примеры важнейших восстановителей и окислителей:

              1. Окислители . Неметаллы – простые вещества (Cl2, Br2, O2), кислородсодержащие кислоты и их соли (KMnO4, K2CrO4, K2Cr2O7, h3SO4, HNO3), водород в степени окисления +1(преимущественно в растворах кислот, или воды), ионы металлов, находящиеся в высшей степени окисления.

              2. Восстановители. Активные металлы, некоторые неметаллы (h3, C,P,Si), бескислородные кислоты и их соли, гидриды, содержащие ион Н-1, ионы металлов в низшей степени окисления(Sn2+, Fe2+, Cu+, Hg2+).

              Упражнения. Расставьте коэффициенты в схемах уравнений химических реакций с помощью электронного баланса. Назовите окислитель и восстановитель.

              Al +S →Al2S3

              N2+h3 →Nh4

              NO+O2 → NO2

              Cl2 +KI →KCl +I2

              CuS + O2→ CuO +SO2

              Закрепление.

              Что нового вы узнали в сегодняшнем уроке?

              Все ли химические реакции являются окислительно-восстановительными?

              Для чего составляют электронные уравнения (электронный баланс)?

                Домашнее задание. Параграф 43 упр. 1, 3 стр. 235. ( по учебнику Габриелян О.С.)

                ЕГЭ 2018 по химии: задания 30 и 31

                Эти задания повышенного уровня сложности были введены в ЕГЭ только в 2018 году. Из пяти предложенных веществ предлагается выбрать такие, с которыми возможна окислительно-восстановительная реакция и реакция ионного обмена. Обычно вещества подобраны таким образом, что ученик может записать несколько вариантов реакции, но нужно выбрать и записать только одно уравнение из возможных.
                Уместно рассмотреть задания 30 и 31 в комплексе, чтобы определить алгоритм действий и отметить типичные ошибки учащихся.


                Подробно о задании № 30
                Что должны уметь учащиеся?
                • определять степень окисления химических элементов;

                • определять окислитель и восстановитель;

                • прогнозировать продукты реакции с учетом характера среды;

                • составлять уравнения реакции и уравнения электронного баланса;

                • расставлять коэффициенты в уравнении реакции.

                ЕГЭ. Химия. Новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ

                Новый справочник содержит весь теоретический материал по курсу химии, необходимый для сдачи ЕГЭ. Он включает в себя все элементы содержания, проверяемые контрольно-измерительными материалами, и помогает обобщить и систематизировать знания и умения за курс средней (полной) школы. Теоретический материал изложен в краткой, доступной форме. Каждый раздел сопровождается примерами тренировочных заданий, позволяющими проверить свои знания и степень подготовленности к аттестационному экзамену. Практические задания соответствуют формату ЕГЭ. В конце пособия приводятся ответы к заданиям, которые помогут объективно оценить уровень своих знаний и степень подготовленности к аттестационному экзамену. Пособие адресовано старшим школьникам, абитуриентам и учителям.

                Купить

                Что нужно повторить? Важнейшие окислители и восстановители (обязательно связать со степенью окисления элементов), особое внимание уделить веществам, которые могут быть либо восстановителями, либо окислителями. Не забывать о двойственности процесса: окисление всегда сопровождается восстановлением! Еще раз повторить свойства окислителей:

                • Азотная кислота.Чем активнее восстановитель и меньше концентрация кислоты, тем глубже протекает восстановление азота. Вспомнить, что азотная кислота окисляет неметаллы до оксокислот.

                • Серная кислота. Обратная зависимость: чем выше концентрация кислоты, тем глубже протекает процесс восстановления серы. Образуется SO2, S, h3S.

                • Соединения марганца. Здесь все зависит от среды — при этом встретиться на задании может не только KMnO4, но и другие соединения, с менее выраженными свойствами окислителя. В кислой среде продуктами реакции чаще всего бывают марганец и соли: сульфаты, нитраты, хлориды и т.д. в нейтральной — восстановление до оксида марганца (бурый осадок). В сильной щелочной среде происходит восстановление до манганата калия (ярко-зеленый раствор).

                • Соединения хрома. Полезно помнить окраску продуктов реакции при взаимодействии веществ с хроматами и бихроматами. Запоминаем, что хроматы существуют в щелочной среде, а бихроматы — в кислой.

                • Кислородсодержащие кислоты галогенов (хлора, брома, йода). Восстановление происходит до отрицательно заряженных ионов хлора и брома, в случае с йодом — обычно до свободного йода, при действии более сильных восстановителей — до отрицательно заряженного. Повторите названия кислот и солей хлора, йода и брома — ведь в названии представлены не формулы, а названия.

                • Катионы металлов в высшей степени окисления. Прежде всего, медь и железо, которые восстанавливаются до невысоких степеней окисления. Такая реакция проходит с сильными восстановителями. Не путать эти реакции с обменными!

                Полезно еще раз вспомнить свойства веществ с окислительно-восстановительной двойственностью, таких как пероксид водорода, азотистая кислота, оксид серы IV, сернистая кислота, сульфиты, нитриты. Из восстановителей, вероятнее всего, вам встретятся на ЕГЭ бескислородные кислоты и их соли, гидриды щелочных и щелочноземельных металлов. Их анионы окисляются до нейтральных атомов или молекул, которые могут быть способны к дальнейшему окислению.

                При выполнении задания можно описывать различные типы реакции: межмолекулярные, конпропорционирования, диспропорционирования (самоокисления и самовосстановления). А вот реакцию разложения использовать нельзя, так как в задании есть ключевые слова: «составить уравнение между реагирующими веществами».

                Как оценивается задание? Раньше за указание окислителя и восстановителя и за запись электронного баланса давалось по 1 баллу, теперь — за сумму этих элементов дается максимум 1 балл. Максимум за задание — 2 балла, при условиях правильной записи уравнения реакции.

                Подробно о задании 31

                Что нужно повторить?

                • Правило составления реакции. Формулы сильных электролитов (сильных кислот, щелочей, растворимых средних солей) записываются в виде ионов, а формулы нерастворимых кислот, оснований, солей, слабых электролитов — в недиссоциированной форме.

                • Условия протекания.

                • Правила записи.Если записываем ион, то сначала указываем величину заряда, потом знак: обратить на это внимание. Степень окисления записывается наоборот: сначала знак, потом величина. Важно, что данная реакция протекает не просто в сторону связывания ионов, а наиболее полного связывания ионов. Это важно, потому что некоторые сульфиды, например, взаимодействуют со слабыми кислотами, а с некоторыми нет, и это связано со степенью прочности связей между элементами внутри соединений.

                ЕГЭ. Химия. Большой сборник тематических заданий по химии для подготовки к ЕГЭ

                Вниманию школьников и абитуриентов впервые предлагается учебное пособие для подготовки к ЕГЭ по химии, которое содержит тренировочные задания, собранные по темам. В книге представлены задания разных типов и уровней сложности по всем проверяемым темам курса химии. Каждый из разделов пособия включает не менее 50 заданий. Задания соответствуют современному образовательному стандарту и положению о проведении единого государственного экзамена по химии для выпускников средних общеобразовательных учебных учреждений. Выполнение предлагаемых тренировочных заданий по темам позволит качественно подготовиться к сдаче ЕГЭ по химии. Пособие адресовано старшим школьникам, абитуриентам и учителям.

                Купить
                Примеры заданий

                Пример 1. Даны: сульфат хрома (III), нитрат бария, гидроксид калия, пероксид водорода, хлорид серебра.

                Задание 30. Лучше всего сразу составить формулы веществ: так будет нагляднее. Затем — внимательно их рассмотреть. Вспоминаем, что сульфат хрома в щелочной среде окисляется до хромата — и пишем уравнение реакции. Сульфат хрома является восстановителем, пероксид водорода — окислителем. Степень окисления записывается как +3.

                Задание 31. Здесь возможно несколько вариантов: например, взаимодействие сульфата хрома (III) со щелочью с образованием нерастворимого осадка. Или — образование комплексной соли в избытке щелочи. Или — взаимодействие нитрата бария с сульфатом хрома. Важно выбрать один вариант, который будет для ученика наиболее безопасным и прозрачным.

                Пример 2. Даны: сульфид меди (II), нитрат серебра, азотная кислота, хлороводородная кислота, фосфат калия.

                Задание 30. Вероятный выбор — взаимодействие сульфида меди и азотной кислоты. Обратите внимание, что это реакция не ионного обмена, а именно окислительно-восстановительная. Сульфиды окисляются до сульфатов, в результате получается сульфат меди (II). Поскольку кислота концентрированная, наиболее вероятно протекание реакции с образованием оксида азота (IV).

                Задание 31. Здесь могут возникнуть сложности. Во-первых, есть риск в качестве уравнения ионного обмена выбрать взаимодействие между сульфидом меди и хлороводородной кислотой: это неверно. А вот что можно взять, так это образование хлорида серебра при взаимодействии нитрата серебра и хлороводородной кислоты. Можно взять и взаимодействие фосфата калия и нитрата серебра (не забудьте об образовании ярко-желтого осадка).

                Пример 3. Даны: перманганат калия, хлорид калия, сульфат натрия, нитрат цинка, гидроксид калия.

                Задание 30. Радуйтесь: если в списке есть перманганат калия, значит, окислитель вы уже нашли. А вот его взаимодействие со щелочью, с образованием манганата и выделением кислорода — реакция, которую школьники почему-то забывают. Другие варианты реакций здесь придумать сложно.

                Задание 31. Снова возможны варианты: образование гидроксида цинка или комплексной соли.

                Пример 4. Даны: гидрокарбонат кальция, железная окалина, азотная кислота, соляная кислота, оксид кремния (IV).

                Задание 30. Первая сложность — вспомнить, что такое железная окалина и как этот оксид железа будет себя вести. В процессе взаимодействия с азотной кислотой железо окисляется до трехвалентного, продуктом реакции становится нитрат железа (III). Если кислоту взять концентрированную, то продуктом также будет оксид азота (IV). Можно поступить иначе: представить взаимодействие концентрированных кислот, соляной и азотной. Иногда в заданиях обговаривается концентрация кислоты; если уточнений нет — можно выбрать любую концентрацию.

                Задание 31. Здесь самый простой вариант — реакция гидрокарбоната кальция с соляной кислотой с выделением углекислого газа. Главное —записать формулу именно гидрокарбоната.


                ЕГЭ. Химия. Новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ

                Новый справочник содержит весь теоретический материал по курсу химии, необходимый для сдачи ЕГЭ. Он включает в себя все элементы содержания, проверяемые контрольно-измерительными материалами, и помогает обобщить и систематизировать знания и умения за курс средней (полной) школы. Теоретический материал изложен в краткой и доступной форме. Каждая тема сопровождается примерами тестовых заданий. Практические задания соответствуют формату ЕГЭ. В конце пособия приведены ответы к тестам. Пособие адресовано школьникам, абитуриентам и учителям.

                Купить

                Пример 5. Даны: гидроксид магния, хлорид железа (III), серная кислота, сульфид натрия, нитрат цинка.

                Задание 30. Проблемное задание: при взаимодействии между хлоридом железа и сульфидом натрия происходит не обменный, а именно окислительно-восстановительный процесс. Если в реакции участвует соль сульфид, то образуется не хлорид, а сульфид железа (II). А при реакции с сероводородом — хлорид железа (II).

                Задание 31. Например, можно взять сульфид натрия с разбавленной кислотой, с выделением сероводорода. Можно также написать уравнение между гидроксидом магния и серной кислотой.

                Как собрать весы для Arduino: 8 шагов (с изображениями)

                Я предполагаю, что на вашем компьютере установлена ​​Arduino IDE, и вы знаете, как ее использовать. Если нет, ознакомьтесь с одним из многих руководств по Arduino — моя цель здесь не в этом.

                В раскрывающемся меню IDE выберите Sketch — Include Library — Manage Libraries …

                Введите hx711 в поле поиска. Должен найти HX711-master. Щелкните Установить.

                Скачайте прикрепленный файл HX711.ino с примером скетча. В раскрывающемся меню «Файл IDE» откройте только что загруженный файл.IDE скажет, что он должен быть в папке — позвольте ей поместить его в одну.

                Скомпилируйте и загрузите скетч, затем щелкните последовательный монитор в среде IDE.

                Ниже приведен пример вывода. На этапе инициализации он отображает в среднем 20 необработанных показаний HX711, а затем устанавливает тару (то есть нулевую точку). После этого он дает одно необработанное показание, в среднем 20 и в среднем 5 минус значение тары. Наконец, среднее значение на 5 минус тара и деленное на масштабный коэффициент, чтобы получить калиброванное показание в граммах.

                Для каждого показания он дает калиброванное среднее значение 20 и стандартное отклонение. Стандартное отклонение — это диапазон значений, в пределах которого ожидается 68% всех измерений. 95% будут лежать в пределах удвоенного диапазона, а 99,7% — в трехкратном диапазоне. Поэтому это полезно в качестве меры диапазона случайных ошибок в результате.

                В этом примере после первого чтения я положил на платформу новую монету фунта, которая должна весить 8,75 г.

                 HX711 Demo - Инициализация шкалы
Сырой пр. (20): 1400260

После настройки шкалы:
Сырой: 1400215
Сырье пр. (20): 1400230
Сырой пр. (5) - тара: 27.00
Откалиброванный пр. (5): 0,0

Чтения:
Среднее значение, стандартное отклонение 20 показаний: -0,001 0,027
Затраченное время: 1.850 сек.

Среднее значение, стандартное отклонение 20 показаний: 5,794 7,862
Затраченное время: 1,848 секунды

Среднее значение, стандартное отклонение 20 показаний: 8,766 0,022
Затраченное время: 1,848 секунды

Среднее значение, стандартное отклонение 20 показаний: 8,751 0,034
Затраченное время: 1,849 секунды

Среднее значение, стандартное отклонение 20 показаний: 8,746 0,026
Затраченное время: 1,848 секунды

                Изучение электронных весов: SHIMADZU (Shimadzu Corporation)

                Причины и меры по устранению ошибки

                Понимая, как возникает ошибка и какие факторы ее вызывают, становятся очевидными методы минимизации ошибки.Ниже описаны некоторые из основных факторов, вызывающих ошибки, а также меры по их минимизации.

                1. Гравитационное ускорение
                Самым большим фактором, вызывающим ошибку чувствительности, является ускорение свободного падения.
                Рассмотрим следующий пример. Если весы с точной настройкой чувствительности в Токио аккуратно перевезти в Кагосима (примерно в 1000 км к юго-западу от Токио), не причинив каких-либо повреждений, значение измерения для груза 1 кг изменится, как показано ниже.

                Токио: 1000,00 г
                Кагосима: 999,70 г

                Это явление связано с разницей в ускорении свободного падения, возникающей из-за разницы в широте. Другими словами, возникает ошибка чувствительности, когда значения измерения весов становятся меньше при движении на юг и больше при движении на север.

                На ускорение свободного падения влияет не только широта, но и высота.
                Здесь важно не то, какая ошибка чувствительности возникает при заданном движении весов или при заданном изменении этажей здания, а дело в том, что чувствительность должна корректироваться всякий раз, когда весы перемещаются. , даже на короткие расстояния.

                2. Температура
                Вторым по величине фактором, вызывающим ошибку чувствительности, является температура. Температурные колебания весов могут вызвать ошибку чувствительности.
                В технических характеристиках электронных весов всегда указывается температурный коэффициент чувствительности. Это значение указывает, насколько велика ошибка чувствительности весов при изменении температуры на каждый градус. Следующий пример аналитических весов показывает, насколько может изменяться отображаемое значение.

                Температурный коэффициент чувствительности: 2 ppm / ° C
                До изменения температуры: 200.0000 г
                После изменения на 5 ° C: 200,0020 г

                Одним из факторов, вызывающих изменение температуры баланса, является комнатная температура. Если температура в вашей лаборатории быстро стабилизируется до подходящей температуры каждое утро, вы можете подумать, что с температурой проблем нет, но весы сами по себе изменяют температуру не так быстро, как комнатная.
                Ему нужно много времени, чтобы постепенно адаптироваться к перепадам температуры.

                В некоторых случаях, если чувствительность весов регулируется после включения кондиционера и стабилизации температуры в помещении утром, можно настроить чувствительность в это время, но она сразу же снова начнет изменяться.Лучше всего исключить колебания комнатной температуры, но с практической точки зрения мы рекомендуем выполнять наиболее важные измерения (те, которые требуют наибольшей точности) после полудня (после того, как весы полностью настроятся на комнатную температуру). Кроме того, всегда помните, что следует настраивать чувствительность непосредственно перед измерением .
                Другие факторы, помимо комнатной температуры, которые изменяют температуру баланса, включают прямой солнечный свет и тепло, выделяемое электронными деталями внутри весов.Чтобы избежать этих факторов, держите весы вдали от прямых солнечных лучей и, если возможно, оставляйте питание весов включенным 24 часа в сутки .

                3. Контейнеры
                Был ли у вас следующий опыт? Использование колб или других подобных емкостей может вызвать явление дрейфа, при котором указанное значение баланса постепенно изменяется в одном направлении. Это связано с воздухом, содержащимся в контейнере. Например, если емкость имеет более низкую температуру, чем камера для взвешивания, воздух в емкости нагревается внутренней частью камеры для взвешивания, в результате чего воздух расширяется и перетекает из емкости.Поэтому указанное значение на балансе постепенно ползет вниз.

                Учитывая объем емкости 100 см 3 , изменение температуры емкости на 2 ° C эквивалентно 0,82 мг. Эти условия приведут к увеличению повторяемости измерений (ухудшению). Чтобы избежать этой ситуации, дайте контейнеру максимально приблизиться к температуре баланса, например, оставив контейнер рядом с весами и , не касаясь контейнера голыми руками .

                4. Воздушный поток
                Легко представить себе, как луч механических весов может колебаться под воздействием внешнего потока воздуха. То же самое и с электронными весами. Наличие воздушного потока может привести к ухудшению стабильности и воспроизводимости или другим последствиям.

                1) Воздушные потоки от внешних источников
                Есть много факторов в нашем непосредственном окружении, которые могут вызвать воздушный поток, например, кондиционеры и движение людей, но один фактор, который часто упускается из виду, — это дверь в комнату.Если дверь распашного типа, считайте ее вентилятором, который не только генерирует собственный ветер, но и изменяет давление воздуха в помещении, что также нарушает стабильность воздуха внутри весов. Эти эффекты можно значительно предотвратить, если принять меры в отношении оборудования для предотвращения воздействия на балансир потока воздуха и заставить весь персонал, в том числе не задействованный в использовании весов, сотрудничать друг с другом, соблюдая осторожность, . Также по возможности используйте дверь раздвижного типа .

                2) Воздушные потоки, создаваемые в камере для взвешивания
                Если воздух внутри камеры для взвешивания конвектируется, чаша и измеряемый объект будут подвергаться воздействию воздушного потока, что вызовет нестабильность.

                Конвекция может быть вызвана такими факторами, как подъем или падение воздуха из-за разницы температур между измеряемыми предметами и камерой для взвешивания или возмущение воздуха от движущихся предметов, которые измеряются в камере для взвешивания и из нее. Чтобы свести к минимуму конвекцию, необходимо иметь в виду, что позволяет измеряемым предметам полностью адаптироваться к температуре весов , , чтобы не вставлять руки в камеру для взвешивания , для размещения или удаления предметов, подлежащих измерению, за столь короткое время, как возможно и , чтобы не открывать дверцу камеры взвешивания больше, чем необходимо .Кроме того, чтобы минимизировать разницу температур внутри и снаружи камеры для взвешивания, мы рекомендуем оставлять дверцу камеры для взвешивания открытой на несколько миллиметров, когда весы не используются. Однако, как бы вы ни были осторожны, полностью подавить конвекцию сложно. Поэтому, чтобы свести к минимуму его эффект, не позволяйте измеряемым предметам выступать из кастрюли. Успех приходит, если уделять внимание деталям, например, загибать края бумаги для взвешивания.

                5. Статическое электричество
                Статическое электричество, которое появляется, когда воздух начинает высыхать, может электрически заряжать порошки, пластмассовые или стеклянные емкости, что приводит к нестабильности показаний весов и ухудшению воспроизводимости.Если проблема возникает только при взвешивании фактического образца, а не при взвешивании гирь, вероятно, причиной является статическое электричество.

                Статическое электричество можно передать в воздух и устранить путем увлажнения помещения, но использование ионизатора также эффективно. Shimadzu предлагает ионизаторы STABLO-AP.

                Ошибка электронных весов обсуждалась выше. Надеюсь, это будет полезно для тех, кто ее прочитает. Помимо причин, упомянутых выше, существует множество факторов, которые могут вызвать ошибки, такие как вибрация и плотность измеряемых предметов.Они будут рассмотрены в следующей статье, если позволит возможность. Далее мы кратко расскажем о ежедневной проверке остатков.

                Весы и весы | Как работают весы

                Весы и весы | Как работают весы — объясните это Рекламное объявление

                Криса Вудфорда. Последнее обновление: 23 декабря 2020 г.

                Сколько раз вы взвешиваете что-либо в течение дня? Если вы на диете, шансы Вы каждое утро встаете на весы, чтобы проверить свой прогресс.Если вы завтракаете, вы можете взвесить, что есть, заполнив миска с хлопьями. Если вы отправляете письмо или посылку, вы вероятно, отнесите его в почтовое отделение, чтобы взвесить. Когда вы покупаете вещи из продуктового магазина, цена, которую вы платите за большинство товаров, будет исходя из их веса. В некоторых странах даже деньги в вашем карман основан на системе веса. (Британский и ирландский фунты, за Например, изначально весила ровно один фунт). мир движется за счет веса, точные способов из при весе очень важны.Но что такое вес и как его измерить на практике? Давайте посмотрим внимательнее!

                Фото: Самый простой способ взвешивания: старинный набор латунных гирь и весы для измерения букв перед их отправкой. Весы работают как качели, раскачиваясь из стороны в сторону, пока вес на левой чаше не сравняется с весом на правой чаше. Вы кладете письмо на одну сковороду и кладете грузы на другую до тех пор, пока игла в середине точно не уравновесится (указывает прямо вниз). Эти весы выставлены в историческом здании Saltram House Национального фонда в Девоне, Англия.

                Масса и масса

                Прежде чем мы продолжим, давайте проясним разницу между весом и массой. В большинстве случаев, когда мы говорим о весе, мы на самом деле имеем в виду масса. Килограммы, фунты, камни, унции и граммы — все единицы измерения масса, а не вес. Так в чем разница?

                Artwork: Масса (синяя) — это то, из какого количества «материала» вы сделаны. Вес (красный) — это сила, действующая на вашу массу.

                • Масса — это количество вещества, из которого что-то сделано.Большие вещи вообще более массивные, чем маленькие. Если у вас есть кусок железа или медь и отнесите ее в разные места на Земле (или даже в Moon), чтобы измерить его массу, вы всегда получите один и тот же результат.
                • Вес — это показатель того, насколько сила тяжести действует на заданное количество массы. Сила тяжести немного различается по всей Земле. Итак, хотя ваш кусок железа имеет одинаковую массу, его вес меняется: он в Бангладеш может весить немного больше, чем в Тибете.А что на Луне? Гравитация примерно в шесть раз меньше силы на Луна, как она есть на Земле. Так что вещи весят только одну шестую от на Луне, как и на Земле, хотя их масса в точности равна то же самое в обоих местах. Почему на Земле все тяжелее? По сути, потому что Земля намного массивнее Луны. Он привлекает объекты с большей силой — и это придает им больший вес.

                Если вы используете метрические единицы (и единицы СИ), вы измеряете массу в килограммах (кг), а вес — в ньютонов (Н) и преобразуйте массу в вес, умножив на примерно 10 (потому что сила гравитации на Земле примерно 10 ньютонов / кг).В большинстве случаев можно ссылаться на вес. в единицах массы (например, килограммах или фунтах), потому что любая масса на Земле преобразуется в вес почти таким же образом. Ты никогда не слышишь люди говорят что-то вроде «Я вешу 700 ньютонов» даже хотя — с научной точки зрения — они действительно должны!

                Сколько бы вы весили на Марсе?

                Фото: Ваш вес зависит от того, где вы находитесь, как выясняют эти космонавты в тренировочном самолете. Он имитирует невесомость, глубоко ныряя к Земле.Фото любезно предоставлено НАСА на Commons.

                На веб-сайте Exploratorium есть небольшая изящная страница, на которой вы можете вычислить ваш вес на других мирах. Это работает, принимая ваш вес на Земле и корректировка его в соответствии с силой тяжести на каждой планете (или звезде), которую мы можем вычислить, исходя из массы планеты и ее размера (ее радиуса). Как и следовало ожидать, более массивная планета, такая как Юпитер, привлечет вас гораздо сильнее, чем Земля, просто потому, что на ваше тело есть больше «вещей».Но не все так просто, потому что вы должны помнить, что Юпитер также является более крупной планетой, чем Земля (у нее больший радиус). Это приведет к тому, что он будет меньше привлекать вас, потому что, если вы стоите на поверхности Юпитера, между вашим телом и центром планеты будет большее расстояние: вы дальше, поэтому гравитация Юпитера меньше вас притягивает. Принимая во внимание эти два противоположных фактора, мы получаем силу гравитации на поверхности. каждой планеты (или звезды). Вот несколько, с которых можно начать!

                Планета Вес Масса (относительно Земли)

                Земля

                70 кг

                1

                Луна

                11.6 кг

                ~ 1/6

                Марс

                26,3 кг

                ~ 1/4

                Юпитер

                165 кг

                ~ 2,4

                Вс

                ~ 2 тонны

                ~ 27

                Рекламные ссылки

                Как можно измерить вес?

                Вы можете определить вес чего-либо с помощью весов.

                Старомодные весы (иногда называемые весами ) буквально включают в себя балансировку двух весов с известными весами на одной чаше и предмета, который вы хотите взвесить, на другой. В немного другом виде весов, называемых безменом , вы подвешиваете кастрюлю к одному концу металлической руки и перемещаете груз вдоль другого конца, подобно качелям, пока не найдете точка баланса. Steelyards были изобретены во времена Римской империи, но используются до сих пор.Врачи и медсестры до сих пор используют их для небольшого веса. младенцы.

                Фото: Способы взвешивания: измерение веса букв с помощью безмены. Вы кладете буквы на чашу, перемещаете скользящую гирю до горизонтального положения руки, а затем считываете вес со шкалы. Фото Тиффини М. Джонс любезно предоставлено ВМС США.

                Многие повара используют пружинные весы вместо весов и противовесов. Вы кладете взвешиваемый предмет на верхнюю часть движущейся платформы, и он толкает вниз, растягивая или сжимая пружину внутри и поворачивая указатель вокруг платформы. циферблат (вы можете увидеть, как именно он работает, в поле внизу).

                Еще удобнее, чем пружинные весы электронные весы , которые мгновенно считывать вес в цифровом формате. Весы, которые люди используют для взвешивать себя часто так работают. Вы стоите на платформе и ваш вес, давя вниз, сжимает датчик давления, называемый пьезоэлектрический преобразователь. Это своего рода кристалл, который делает электрический ток, когда вы его сжимаете: чем сильнее вы нажимаете, тем больше ток он делает. Значит, чем ты тяжелее, тем больше тока течет в преобразователь.Электронная схема, подключенная к преобразователю измеряет ток и преобразует его в измерение «веса» (фактически, измерение массы) в килограммы, фунты, камень или любые другие единицы по вашему выбору.

                Фото: Другие способы взвешивания: электронные весы, подобные этим, точно измеряют с помощью пьезоэлектрического датчика и отображают результат на цифровом дисплее. Как видите, это яблоко весит 73,5 грамма. Нажатие одной из кнопок мгновенно преобразует это измерение в унции.

                Крупные вещи (например, грузовики), очевидно, слишком велики, чтобы их можно было взвесить обычными весами. или весы, но все же важно их взвесить, чтобы проверить, например, что они не слишком тяжелые, чтобы их можно было брать с собой в самолетах или корабли. Грузовики взвешиваются, проезжая их по железным дорогам, называемым мостовые весы , которые поддерживаются гидроцилиндрами. В чем тяжелее грузовик, тем больше усилие на гидроцилиндры и тем жестче они должны подталкиваться вверх, чтобы точно сбалансировать вес грузовика.Ты может рассчитать вес грузовика по гидравлическому давлению тараны. Если вам известна снаряженная масса грузовика (снаряженная масса или собственная масса), которая часто рисуют сбоку автомобиля, можно легко вычислить вес его груза вычитанием.

                Как работают весы

                Весы измеряют, сколько что-то весит — и они делают это, измеряя, сколько силы существует между объект, который вы взвешиваете, и планету Земля. Хотя весы измеряют силу, они дают вам измерения с массой в килограммах, граммах, фунтах и ​​т. д.Это может немного сбивать с толку, но это приемлемо. потому что (как объяснено выше) вес и масса связаны простым способом и часто используются как взаимозаменяемые в повседневной жизни.

                Предположим, у вас есть такие простые кухонные весы. Если вы навязчиво любопытны (как я) и снимете указатель и циферблат (не разбив их вдребезги и не сломав весы в процессе), вы увидите механизм, скрывающийся внутри. Когда вы загружаете кастрюлю (или нажимаете на нее рукой), скрытая платформа внутри весов скользит вниз, растягивая при этом мощную пружину.Чем тяжелее объект, тем больше сила тяжести тянет его вниз и тем сильнее растягивает пружину. Пока все хорошо, но как превратить растяжение пружины в числовое измерение?

                Движущаяся платформа спереди на самом деле представляет собой реечную шестерню. Платформа — это стойка, а стрелка шкалы — шестерня. Когда платформа (рейка) движется вниз, шестерня (маленькая шестерня, к которой прикреплен указатель) вращается. Вы можете увидеть это на фото слева внизу.На фото справа внизу, в самом конце весов, вы можете увидеть толстую мощную пружину, которая тянется при спуске платформы. Механизм идеально линейный: если на весы положить вдвое больший вес, пружина растянется вдвое, рейка сдвинется вдвое, а шестерня и стрелка повернутся вокруг циферблата вдвое больше.

                Разве фунты не являются мерой силы

                , — не массы?

                Время от времени я получаю электронные письма от людей (обычно из США), которые читают эту статью. и ворчать, что я определил фунты как меру массы; для них фунты являются мерой силы.Официально это неправильно: ведущие организации, которым поручено вести измерения стандарты определяют фунты как единицы измерения массы: Национальный институт стандартов и технологий США (ранее Национальное бюро стандартов США) определило фунт как меру массы (1 фунт = 0,453 кг) за более полувека и его нынешний В Справочнике (44-2013) указаны унции, фунты и камни как единицы измерения масса, как и Национальная физическая лаборатория Великобритании. Все весы, которые я сфотографировал для этой статьи, имеют весы с пометками в килограммах и граммах (с одной стороны) и в камнях, фунтах и ​​унциях (с другой), что показывает эквивалентность между ними: все это единицы массы .

                Фото: Эти традиционные весы стоят на железнодорожной станции в Бате, Англия. Они могут весить предметы весом до 192 кг (24 камня) — этого достаточно, чтобы вмещать около двух средних взрослых людей. Как и у большинства весов, у них есть два циферблата, которые могут отображать единицы измерения в метрических единицах (например, килограммах) или имперских единицах (фунты и камни).

                Это правда, что в старых имперских измерениях фунт мог использоваться для измерения силы и некоторые люди иногда проводят различие, используя термины «фунт (масса)» (фунт-м / фунт) или «авуардупуа-фунт» и «фунт-сила» (фунт-сила / фунт-сила).В частности, инженеры любят говорить о фунтах как о единицах силы. Однако, если вы ученый, лучше не входить в эту игру; фунт — очень запутанная единица с излишне сбивающий с толку исторический багаж и, как и все имперские единицы, лучше избегать в современная наука. Придерживайтесь метрических единиц СИ (килограммы для массы и Ньютоны для силы), и все будет иметь гораздо больший смысл.

                Чтобы узнать больше, я рекомендую вам прочитать статьи Википедии о фунтах (масса) и фунтах (сила).Примечание Как сильно сбивает с толку старомодная система фунта (силы), когда вы начинаете ее использовать.

                Рекламные ссылки

                Узнать больше

                На сайте

                На других сайтах

                • Масса: полезный информационный бюллетень Национальной физической лаборатории Великобритании. [Архивировано через Wayback Machine]
                • Какова история взвешивания ?: Краткий исторический обзор Национального Физического Лаборатория. [Архивировано через Wayback Machine]

                Книги

                Для младших читателей
                • «Можете ли вы почувствовать силу» Ричарда Хаммонда.Дорлинг Киндерсли, 2006/2015. Свежий, болтливый, веселый взгляд на то, как силы движут нашим миром. (Я работал консультантом над этой книгой.) Возраст 9–12 лет.
                • Как мы измеряем: вес Криса Вудфорда. Гарет Стивенс, 2013 / Blackbirch, 2005. Еще одна моя книга. Это простое введение в измерение веса как пример повседневной математики. Возраст 7–9.
                • Сила и движение Питера Лафферти. Дорлинг Киндерсли, 2000. Простое введение в науку о силе. Возраст 9–12 лет.
                Для старших читателей
                • Энциклопедия исторической метрологии, весов и мер Яна Гилленбока.Springer, 2018. Подробный трехтомный справочник по истории измерений.
                • Мир в равновесии: исторические поиски абсолютной системы измерения Роберт П. Криз. W. W. Norton & Company, 2011. История взвешивания и измерения.
                • Словарь весов, мер и единиц Дональд Фенна. Oxford, 2002. Исчерпывающая ссылка от A до Z на историю, определение и использование метрических и британских единиц.

                Статьи

                Научно-популярное
                • Килограмм мертв.Да здравствует килограмм! пользователя XiaoZhi Lim. The New York Times, 6 ноября 2018 г. Ученые заново определяют килограмм, используя постоянную Планка, и отбрасывают куски металла, которые раньше служили стандартными килограммами масс (известные как Килограммы международного прототипа).
                • Отсутствующие микрограммы устанавливают стандарт на грани, Сара Лайалл. The New York Times, 12 февраля 2011 года. Что происходит, когда официальный мировой килограмм теряет вес?
                • Получение меры килограмма Джонатан Филдс, BBC News, 9 ноября 2007 г.Увлекательная статья о сложности поддержания мирового стандарта килограмма, комок по прозвищу «Le Grand K.» Есть ли лучшие способы определения килограмма?
                • Самый невыносимый вес по Габриэль Уокер, Science, Vol. 304, № 5672 (7 мая 2004 г.), стр. 812–813. Долгий и сложный квест, чтобы связать килограмм с константой природы.
                Академическое и более техническое
                • Единица массы в системе СИ Ричарда Дэвиса. Институт физики, метрология, 27 ноября 2003 г., том 40, номер 6.История килограмма и то, как мы определяем его в системе СИ. [Требуется подписка.]
                • «Взвешивание килограмма» Пол Дж. Кароль, американский ученый, Vol. 102, № 6 (ноябрь-декабрь 2014 г.), стр. 426–429.

                Деятельность

                Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

                статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

                Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2019. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

                Подписывайтесь на нас

                Сохранить или поделиться этой страницей

                Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

                Цитировать эту страницу

                Вудфорд, Крис. (2009/2018) Веса и весы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/weights_and_balances.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

                Больше на нашем сайте …

                Постройте цифровые весы Raspberry Pi (с датчиком веса HX711)

                Поскольку практически любые весы не работают аналогично, конечно, можно также измерять вес с помощью цифровых весов Raspberry Pi. Его можно использовать в различных приложениях, поскольку диапазоны значений веса, которые можно измерить, также практически неограничены. Требуются только датчик и датчик веса, которые доступны для различных диапазонов веса.

                В этом уроке мы создаем простые кухонные весы Raspberry Pi с поразительной точностью. Конечно, также можно открутить существующую (человеческую) шкалу и прочитать ее с помощью Raspberry Pi.

                Аксессуары для Raspberry Pi Scale

                Самая важная вещь для создания собственных весов — это «датчик веса», который представляет собой металлический стержень с отверстием в центре (см. Рисунок справа). Это доступно для разных весовых категорий (до 1 кг, до 5 кг, до 50 кг и т. Д.). Несмотря на то, что некоторые из них имеют другую форму, все они оснащены четырьмя кабелями. Для считывания значений также требуется датчик веса HX711. Этот датчик доступен в двух версиях: красном и зеленом. Датчики давления, вероятно, имеют небольшие различия, но теоретически оба совместимы. Я использовал зеленый HX711. Также необходим крепежный материал.

                Таким образом, необходимые компоненты:

                • Тензодатчик (США / Великобритания)
                • Зеленый HX711 (США / Великобритания)
                • Макет
                • Перемычка
                • Две доски (доски не должны легко гнуться, поэтому лучше всего не слишком тонкая фанера)
                • Более длинные болты + подходящие гайки

                В качестве альтернативы, вы также можете взять существующие человеческие или кухонные весы и открутить их.В любом случае доступен датчик веса, а иногда и датчик веса HX711. С этого вы можете начать прямо сейчас. Поскольку весы в сборе стоят немного дороже, чем тензодатчики, это определенно стоит учитывать.
                Если кто-то прикрутил свои весы, и оба присутствуют, я был бы рад комментарию с названием / производителем весов.

                Raspberry Pi Scale — сборка

                Перед подключением весоизмерительного датчика к весовому датчику HX711 его следует установить на двух пластинах.Для этого я сделал отметки шариковой ручкой на деревянных досках, где входят шурупы. Сверлом я просверлил отверстия и вставил шурупы. Между винтом и датчиком нагрузки должна быть гайка, которая защищает плату (см. Рисунки).

                Сначала прикрепите нижнюю часть весов.

                Гайки должны быть хорошо затянуты, чтобы винты не соскользнули с платы.

                Весы, вид сбоку после установки обеих плат.

                Если строительство завершено, можно переходить к HX711.Четыре кабеля тензодатчика должны быть подключены к датчику веса. Однако зеленый HX711 имеет шесть разъемов, из которых нам нужно только четыре для кабелей. Подключение выглядит следующим образом:

                • Красный: E +
                • Черный: E-
                • Зеленый: A-
                • Белый: A +

                Штифты, помеченные B + / B-, остаются пустыми. Видимо есть версии сенсора. Где контакты обозначены как S + / S- вместо A + / A-.

                Теперь вам просто нужно подключить датчик к Raspberry Pi.Поскольку он также имеет только четыре соединения, подключение довольно простое:

                • VCC к контакту 2 Raspberry Pi (5 В)
                • GND к контакту 6 Raspberry Pi (GND)
                • DT к контакту 29 Raspberry Pi (GPIO 5)
                • SCK к контакту 31 Raspberry Pi (GPIO 6)

                Схематично подключение к Raspberry Pi 3 выглядит следующим образом:

                Конечно, вы также можете изменить назначение контактов DT и SCK, например Если у вас более старая модель. Однако вам необходимо настроить соответствующие контакты, которые будут синонимами в коде.

                Программное обеспечение датчика веса Raspberry Pi

                Для измерения веса и считывания значения мы используем библиотеку Python. Хотя существуют соответствующие библиотеки C ++, однако у меня нет хорошего опыта в этом. Сначала мы клонируем проект:

                 git clone https://github.com/tatobari/hx711py

                Он содержит файл example.py , который показывает функции библиотеки и также может быть использован. Однако перед этим необходимо сделать несколько корректировок.

                Сначала мы отредактируем этот файл:

                 cd hx711py
sudo nano example.py

                Ищем строку, в которой установлена ​​эталонная единица, и закомментируем ее знаком хэштега, чтобы строка выглядела следующим образом:

                # hx.set_reference_unit (92)

                Сохраните его с помощью CTRL + O и выйдите с помощью CTRL + X. Эта эталонная единица является делителем, но мы должны сначала выяснить это на следующем шаге.Тем временем вы можете запустить пример (отменить с помощью CTRL + C). Значения должны находиться в диапазоне от 0 до 200, но на данном этапе это не важно.

                 sudo python example.py

                Первый тест нашей шкалы Raspberry Pi

                Правильная калибровка датчика веса и весов Raspberry Pi имеет решающее значение. Для этого нам понадобится объект сравнения, вес которого нам известен. Например, я взял две пачки риса (по 1 кг каждая), так как рекомендуется выбрать среднее значение максимума (мой датчик веса может использоваться до 5 кг).Поместите его на весы и снова запустите с sudo python example.py . Отображаемые значения могут быть как положительными, так и отрицательными. В моем случае были отображены значения 2 кг (= 2000 граммов) около -882000. Таким образом, мое эталонное значение составляет -882000 ÷ 2000 = -441 .

                Затем мы редактируем образец файла таким же образом, как описано выше, удаляем хэштег комментария и соответственно вводим это значение. Моя линия теперь выглядит следующим образом:

                выс.set_reference_unit (-441)

                После сохранения и запуска файла веса должны отображаться, как показано в следующем видео. Поскольку у меня была проблема, что иногда значения ниже 0 проскакивали, а это не должно быть возможно, я расширил строку, в которой считывается значение. Это больше не отображает отрицательные веса.

                val = max (0, int (hx.get_weight (5)))

                В своих тестах я взял датчик веса до 5 кг и откалибровал на 2 кг.Как видно на видео, измерения удивительно точны. Однако важно следить за тем, чтобы установленная плита не изгибалась слишком сильно (особенно необходимо закрепить плиту пола). Однако вы должны знать, что значения за пределами диапазона (например, выше 5 кг) больше не будут точными — требуется другой датчик веса с собственной калибровкой.

                Как отображать текст на ЖК-дисплее я описал в этом уроке, а также в видео.

                Модуль V

                В.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕСОВ

                Балансы инструменты, используемые для определения веса предметов и веществ. Есть много типов весов, и два из тех, что обычно используются в лабораториях биологических исследований, доступны в Tech Объект . Это «луч баланс »и« электронный баланс ». Как и все балансы, они были размещены на плоская, ровная поверхность для надлежащего использования, вдали от сквозняков, которые могут влияют на показания.

                A. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАЛАНСА

                Весы — универсальный инструмент, не предназначенный для для высокоточного взвешивания. Обычно, он не используется для взвешивания химикатов или других материалов для использования в подготовка экспериментальных сред или растворов. Скорее, он часто используется для уравновешивания неизвестных весов с стандартные веса, а также для балансировки центрифужных бутылок или пробирок относительно каждого другие до центрифугирования.Луч весы также можно использовать для массового взвешивания, например определение веса маленького животного (мышь, лягушка) или очень большого количество химического вещества.

                Tech Facility Балансир представляет собой двухплатформенный балансир и может использоваться в двумя способами: (а) Вы можете размещать предметы или грузы на обеих платформах и балансировать их друг против друга, или (б) вы можете взвесить что-нибудь только на одной платформе.

                Раньше используя весы для взвешивания, их необходимо установить на ноль.Эта процедура называется «обнулением». весы », или« тарирование ».

                УПРАЖНЕНИЕ # 1: ОБНУЛЕНИЕ БАЛАНСА ЛУЧА

                Процедура:

                1. Найдите балансир. станции и обратитесь к изображению весов (Рисунок 1; следующая страница).

                2. Убедитесь, что стрелки равновесия скольжения находятся на нулевой отметке (в дальнейшем именуемой «скольжение веса «) в крайнем левом углу.

                3. Также убедитесь, что воздух кондиционеры выключены, весы защищены от сквозняков (см. рисунок 2).

                4. Проверьте нулевой указатель; он должен быть совмещен с нулевой линией на нулевом индикаторе. Если да, то баланс обнуляется и готов к работе. для использования.

                Примечание: При чтении указателя это помогает с одним закрытым глазом, чтобы точно определить его положение.

                5. Если не выровнен с индикатором нуля поверните ручку регулировки нуля (расположенную на правом конце балка под платформой) медленно.Разрешить баланс для расчета, и снова проверьте нулевой индикатор.

                6. Повторите шаг 5, если необходимо, пока не будет получено нулевое показание.

                ПРИМЕЧАНИЕ: Перед обнулением весов всегда убедитесь, что: а) на платформах весов нет пыли; б) вы иметь истинное нулевое значение перед использованием весов.


                УПРАЖНЕНИЕ # 2: ВЗВЕШИВАНИЕ ОБЪЕКТА

                Процедура:

                1.Обнулите баланс, если он еще не обнулен.

                2. Поместите стеклянный стакан на 100 мл (с крышкой из парафильма) слева для взвешивания. Платформа. Указатель переместится в позиция.

                3. Сдвиньте 200-граммовый балочный груз вправо, чтобы он вошел в каждый делайте надрез по одной, пока нулевой указатель отсчета не перейдет в «+» позиция.

                4. Сдвиньте балочный груз 200 г назад на одну выемку влево. Теперь указатель должен вернуться в «-» должность.

                5. Сдвигайте 10-граммовый балочный груз немного вправо, пока указатель указывает на ноль.

                6. Вес можно определить, сложив показания большего скользящий вес до чтения меньший скользящий груз (например, если стрелка большего скользящего груза указывает на 50, а меньшая стрелка скользящего груза указывает на 8, тогда общий вес равен 58 г). Поскольку каждая строка на меньшем скользящая шкала веса 0,1 грамм (= сколько миллиграммов?), ваше измерение можно читать с точностью до десятых долей грамма.

                7. Запишите вес стакана в блокнот Tech Facility .

                8. Снимите стакан с платформы для взвешивания.

                9. Сдвиньте балочный груз обратно в нулевое положение.

                10. Поместите закрытый стакан обратно в лабораторную посуду. кабинет.

                УПРАЖНЕНИЕ # 3: ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ БЕЗ ДОБАВЛЕННОЙ МАССЫ

                Изучите весы, чтобы определить вес. которые можно измерить без применения дополнительных (внешних) грузов.Записывать этот вес в вашем ноутбуке Tech Facility .

                УПРАЖНЕНИЕ # 4: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ МАССЫ

                Если ваш образец больше, чем емкость противовесов можно использовать дополнительный комплект внешних предоставленные веса (находятся на столе рядом с весами). Максимальная грузоподъемность этого балансира, указанная в производителя, составляет 210 г без внешних весов и имеет точность 0.1 gm.

                Процедура:

                1. Обнулите баланс луча. (Ссылаться на УПРАЖНЕНИЕ № 1)

                2. Поместите стеклянный стакан на 600 мл (закрытый) на левую платформу для взвешивания.

                3. Проверьте, можете ли вы определить его вес с помощью скользящих грузов.

                Сдвиньте балочный груз 200 г к вправо, задействуя каждую выемку по одному, пока указатель нулевого показания не пройдет в положение указателя «+».

                В какой момент вес балки 200 грамм сделай это? Вес стакана в пределах параметров максимальной емкости баланса? Другими словами, это максимальная вместимость Достаточно ли баланс балок для определения веса стакана? Или больше?

                4. Если нет, оставьте скользящий груз 200 г на настройку 200 г.

                5. Затем постепенно добавляйте внешние веса, начиная с наименьшего веса. и двигаясь вверх, на правую платформу весов до нулевого указателя переходит в положение «+».

                Примечание: используйте кимвипы, которые находятся в коробке сбоку. внешние грузы, чтобы поднимать и помещать грузы на весы Платформа. Никогда не поднимайте пальцами веса. Обработка пальцами может ускоряют коррозию гирь и приводят к неточности.

                6. Затем выполните шаги 4–5 УПРАЖНЕНИЯ №2.

                Один раз ноль После получения показаний прибавьте сумму внешних весов к показаниям на балок, чтобы получить общий вес стакана.

                7. Запишите вес в записной книжке Tech Facility .

                8. Снимите закрытый стакан с левой платформы для взвешивания и вернитесь в лабораторную посуду. кабинет.

                9. Верните внешние грузы обратно в ящик для хранения, снова обращаясь только с кимвипы. Как только все веса были заменили, верните коробку на место.

                10. Верните противовесы в нулевое положение.

                УПРАЖНЕНИЕ # 5: ПРОВЕРКА ВЕСА БАЛАНСИРОВКИ ПРОТИВ СТАНДАРТНОЙ НАРУЖНОЙ МАССЫ

                Процедура:

                1.Обнулите баланс.

                2. Поместите стандартный груз весом 50 грамм на левую платформу весов. Добавьте внешние грузы (используя кимвипы) на правую платформу. Попробуйте комбинацию из 50 граммов. Делать то же самое для 12,15 и 20 граммов соответственно.

                3. По завершении упражнения верните внешние веса обратно в исходное положение. ящик для хранения и ящик для возврата в ящик.

                УПРАЖНЕНИЕ # 6: БАЛАНСИРОВКА КОНТЕЙНЕРОВ

                В биологических лабораториях одно типичное использование балансира для балансировки центрифужных пробирок, бутылок или других компоненты друг против друга перед центрифугированием.Для балансировки труб каждая платформа должна быть снабжены стаканом или другим контейнером, который не будет легко опрокидываться, и два емкости должны быть одинакового веса. В случае, если веса не совпадают, баланс должен быть обнуление с емкостями на противнях.

                1. Возьмите два стеклянных стакана объемом 250 мл (закрытые) из шкафа с лабораторной посудой.

                2. Поместите мензурки, которые должны быть обозначены балансовыми контейнерами, на платформы для взвешивания, по одной с каждой стороны.

                3. Убедитесь, что нулевой указатель отрицателен по отношению к нулевой линии (т. Е. нулевой указатель находится в позиции «-». Если нет, поменяйте положение стакана.

                ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно при балансировке контейнеров непокрытый. Но в данном случае, чтобы познакомить вас с процедурой балансировки они останутся закрытыми, поскольку мы не будем балансировать пробирки в этом упражнение.

                4. Сдвигайте балку 10 г немного вправо до тех пор, пока указатель показывает ноль.Луч баланс теперь обнулен для контейнеров (т. е. баланс балки показывает ноль с контейнерами на весовых платформах).

                5. Снимите мензурки с платформ для взвешивания и вернитесь в шкаф с лабораторной посудой.

                6. Сдвиньте гирю 10 г обратно в нулевое положение.

                7. Повторите это с двумя пластиковыми стаканами по 250 мл.

                УПРАЖНЕНИЕ # 7: БАЛАНСИРОВКА ДВУХ ОБЪЕКТОВ В ОТНОШЕНИИ ДРУГОГО

                При уравновешивании двух предметов друг против друга луч веса не используются.

                Процедура:

                1. Возьмите два пластиковых стакана по 250 мл рядом с балансиром. Эти мензурки являются обозначенными балансовыми контейнерами.

                2. Поместите мензурки на балочные весы по одной на каждой платформе для взвешивания.

                3. Ноль балансир балки с контейнерами. (См. УПРАЖНЕНИЕ №6 , шаги 3-5. )

                4. Возьмите две конические пластиковые центрифужные пробирки емкостью 50 мл из помеченных выдвижной ящик.Заполните одну примерно до 40 мл. с водой, закрутите крышку и поместите ее на левую емкость платформы.

                ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании баллончика со шприцем соблюдайте осторожность, чтобы прикоснуться кончиком сопла к любой поверхности.

                5. Поместите другую центрифужную пробирку на 50 мл без крышки в контейнер на другая платформа. Также поместите его крышку, внутренняя поверхность лежит лицевой стороной вверх на той же платформе; это должно быть включено потому что противоположная трубка закрыта.

                6. Добавьте воду (с помощью «шприца») в открытую трубку до тех пор, пока указатель переместится в положение «+».

                7. Используя пипетку для переноса 3 мл, медленно удалите часть воды, пока не будет получено нулевое значение. Теперь две лампы уравновешены.

                8. Когда вы закончите, снимите мензурки с платформ для взвешивания.

                9. Сдвиньте 10-граммовый балочный груз обратно в нулевое положение.

                10. Выбросьте пипетку для переноса 3 мл в контейнер для биологически опасных отходов.

                11. Возьмите каждую из 50 мл центрифужных пробирок и выбросить содержимое в раковину. Положить вверх дном в сушилку.

                ПРИМЕЧАНИЕ: В этом случае, поскольку деионизированная дистиллированная вода из шприца использовалась для заполнения пробирок, их можно использовать повторно. Если для Например, использовался раствор сахарозы, затем пробирки были выброшены в емкость для биологической опасности.

                12. Возьмите мензурки и поместите в ведро с «микро» очисткой. решение.

                13. Убрать все попадание на балансир или вокруг него.

                A. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЕСОВ

                Электронные весы высокой точности прибор разработан для минимизации ошибок взвешивания. В лаборатории биологических исследований он используется в первую очередь для взвешивания ингредиенты во время приготовления растворов. Химикаты взвешиваются в «чашах для взвешивания», сделанных из одноразовый пластик, или на «весовой бумаге».Посуда, как правило, проще в использовании и позволяет точность.

                Электронные весы Tech Facility имеет «спиртовой» уровень, расположенный в задней части устройства, т. е. небольшой пузырек, который необходимо отцентрировать, чтобы выровнять инструмент. Баланс стоит на «ножки», длину которых можно регулировать, поворачивая их как винты. Эти установочные винты снизу, спереди часть баланса можно использовать для поддержания уровня баланса. На точность этот уровень следует проверить. периодически.Дополнительный приятный Особенностью данной модели является защитный кожух над весовой платформой. Хотя это должно блокировать сквозняки, это все еще правильная техника, чтобы исключить любые возможные сквозняки при взвешивании в сухом виде материалы (см. рисунок 2). Eсть хороший шанс, что электронные весы, которые вы используете в исследовательской лаборатории, не есть такой чехол.

                Процедура:

                При взвешивании сухих материалов, таких как Сахароза и хлорид натрия (сахар и соль), вы всегда должны использовать весы блюдо для взвешиваемого вещества.Это приводит нас к операции Тарирование весов.

                1. Включите электронные весы, нажав кнопку с надписью On / Tare.

                При включении весов на платформе весов не должно быть ничего.

                2. Через несколько секунд цифровой дисплей покажет 0,000g.

                (Помните свои единицы веса в граммах.)

                Теперь баланс обнулен или тарирован.

                3. Поднимите крышку весов и поместите взвешиваемый объект в центр , центр весов. весовая платформа.

                4. Опустите защитную крышку и дождитесь стабилизации показаний. (В баланс имеет индикатор стабильности. Этот это маленький кружок в верхнем левом углу дисплея.)

                5. После того, как вы заметили, можно снимать показания.

                УПРАЖНЕНИЕ # 1: ВЗВЕШИВАНИЕ СУХИХ МАТЕРИАЛОВ

                Примечание: Перед использованием электронных весов всегда убедитесь, что платформа весов чистая, на ней нет пыли и «обломки».Если есть остаточное вещество на платформе весов, НЕ УДАЛЯЙТЕ ЕГО . Используйте смоченную салфетку Kimwipe, чтобы аккуратно протереть поверхность, а затем сухой.

                ЧАСТЬ Я:

                1. Получите следующие материалы:

                а. пластик (одноразовый) чашка весов

                г. бутылка NaCl (хлорид натрия; маркировка Tech. Fac. )

                г. шпатель

                2.Перед использованием электронных весов всегда проверяйте, что ничего не исправлено. на платформе для взвешивания.

                3. Включите весы, нажав кнопку с обозначением ON / TARE .

                4. Через несколько секунд весы включатся, и цифровой дисплей будет читать 0,000 г . Весы тарированы.

                5. Поднимите крышку весов и поместите чашу весов в центр взвешивания. Платформа.

                6.Опустите крышку и подождите несколько секунд, чтобы показания стабилизировались.

                Запишите это результат Tech. Фак. Блокнот.

                7. Поднимите крышку и поместите две маленькие ложки NaCl на чашку весов.

                8. Опустите крышку и дайте показаниям стабилизироваться. Запишите этот результат в Tech. Фак. Блокнот.

                9. Кому получить окончательный вес NaCl, вычесть результат, полученный на шаге 6, из полученное на шаге 8. И записать это в Тех.Фак. Блокнот.

                10. По завершении поверните весы OFF .

                11. Снимите чашку для взвешивания и утилизируйте NaCl. смывая его в раковину.

                12. Выбросьте посуду в контейнер для биологических отходов.

                13. Поместите шпатель в лоток, наполненный раствор для микроочистки.

                14. Убедитесь, что платформа весов чистым, а крышка опущена.

                15. Очистите зону вокруг весов.

                ЧАСТЬ II:

                1.Получите следующие материалы:

                а. чашка весов

                г. бутылка NaCl (натрий Хлористый; с маркировкой Tech. Фак. )

                г. шпатель

                2. Перед использованием электронных весов всегда проверяйте, что ничего не горит. весовая платформа.

                3. Поднимите крышку весов и поместите чашу весов в центр весов. Платформа.

                4. Опустите крышку и включите весы, нажав кнопку с надписью ON / TARE .

                5. Через несколько секунд весы включатся, и цифровой дисплей будет читать 0,000 г . Теперь весы тарированы для взвешивания. блюдо. (т. е. на балансе будет ноль с чашей весов на ней.)

                6. Поднимите крышку и поместите две маленькие ложки NaCl на чашку весов.

                7. Опустите крышку и дайте показаниям стабилизироваться.

                8. Запишите результат в Tech. Фак. Блокнот.

                9.По завершении поверните баланс ВЫКЛ .

                10. Выполните процедуры очистки, шаги 11–15, в , часть I из УПРАЖНЕНИЕ № 1 .

                ЧАСТЬ I и II из УПРАЖНЕНИЕ №1 проиллюстрировать два метода, используемых при измерении сухих веществ на электронном остаток средств. Хотя обе процедуры хорошо, метод изложен в ЧАСТИ II исключает этап расчета конечного объема (как это было сделано в ЧАСТЬ I ), и, таким образом, метод выбора.

                Измерение массы

                Измерение массы

                Измерение массы в лаборатории производится с помощью весов. Хотя существует множество типов весов, все они являются дорогими и деликатными инструментами, к которым необходимо относиться с уважением. Большинство используемых сейчас весов — электронные. Если в вашей школе это не так, вам нужно будет проконсультироваться со своим инструктором, чтобы узнать, как использовать ваши весы.

                Правила баланса

                Для защиты весов и обеспечения точных результатов необходимо соблюдать ряд правил:

                1. Перед использованием всегда проверяйте, что весы выровнены.
                2. Никогда не взвешивайте прямо на чаше весов. Всегда используйте лист бумаги для взвешивания, чтобы защитить его.
                3. Никогда не добавляйте химикаты в емкость или лист бумаги для взвешивания, пока они находятся на весах.
                4. Не взвешивайте горячие или холодные предметы.
                5. Немедленно убирайте пролитую вокруг весов.

                Прямое взвешивание

                Прямое взвешивание означает, что объект помещается прямо на весы и считывается масса. Для непосредственного взвешивания необходимо, чтобы весы были тщательно обнулены (нулевые показания показываются при отсутствии на чашке весов) для получения точных результатов.

                Взвешивание по разнице

                Для взвешивания по разнице необходимо провести два измерения. Эти измерения можно выполнить одним из двух способов:

                (1) Чистый лист бумаги для взвешивания кладут на весы и взвешивают.Это первое чтение. Затем взвешиваемое вещество помещают на бумагу для взвешивания и взвешивают. Это второе чтение. Масса вещества определяется вычитанием первого значения из второго. (масса бумаги + вещество) — (масса бумаги) = (масса вещества)
                (2) Емкость с исследуемым веществом помещается на весы и взвешивается. Это первое чтение. Используемое вещество удаляется из контейнера, и контейнер снова взвешивается.Это второе чтение. Масса взятого вещества определяется путем вычитания второго показания из первого. (масса контейнера + вещество) — (масса контейнера + вещество после удаления) =
                (масса удаленного вещества)

                При взвешивании по разнице точное обнуление весов не требуется, поскольку любая ошибка в начальном считывании отменяется при вычитании показаний. Однако всегда полезно обнулять баланс, когда вы начинаете быть уверены, что он работает правильно.

                Тарирование

                При тарировании весов процесс взвешивания по разнице происходит автоматически. Когда весы тарируются с предметом на чашке весов, вес предмета будет автоматически вычитаться из каждого показания до тех пор, пока весы не будут повторно тарированы или обнулены. Рассмотрим этот пример. На чашу весов ставится стакан и нажимается кнопка тарирования. На дисплее должны появиться нули (масса стакана минус масса того же стакана должна равняться нулю).Если теперь в стакан добавлено вещество, отображается только масса вещества. Тарирование — очень удобный метод взвешивания химикатов, которым вы, вероятно, будете довольно часто пользоваться.

                См. Несколько примеров.


                Как измерить массу с помощью весов

                Измерения массы в химии и других науках производятся на весах. Существуют разные типы весов и весов, но на большинстве инструментов для измерения массы можно использовать два метода: вычитание и тарирование.

                Основные выводы: измерение массы с помощью весов

                • Весы или весы — это инструмент, используемый для измерения массы в научной лаборатории.
                • Один из распространенных методов измерения массы — тарирование весов и непосредственное измерение массы. Например, так люди себя взвешивают.
                • Другой распространенный метод — поместить образец в контейнер и измерить массу контейнера плюс образец. Масса образца получается вычитанием массы контейнера.

                Правильное использование весов

                Перед использованием весов важно сделать некоторые предварительные шаги. Это поможет обеспечить наиболее точные и точные измерения.

                • Перед измерением массы убедитесь, что вы знаете, как пользоваться весами.
                • Весы должны быть чистыми и свободными от мусора.
                • Весы должны стоять на ровной поверхности.
                • Никогда не кладите образец прямо на весы. Вы должны использовать утяжеленную лодку, платформу для взвешивания или другой контейнер для хранения образца.Некоторые химические вещества, которые вы можете использовать в лаборатории, могут вызвать коррозию или иным образом повредить поверхность чашки весов. Также убедитесь, что ваш контейнер не вступает в химическую реакцию с образцом.
                • Если у весов есть дверцы, обязательно закройте их перед измерением. Движение воздуха влияет на точность измерения массы. Если у весов нет дверей, перед измерением массы убедитесь в отсутствии сквозняков и вибраций.

                Масса путем разности или вычитания

                Если вы поместите контейнер, полный образца, и взвесите его, вы получите массу как образца, так и контейнера, а не только самого образца.Чтобы найти массу:

                масса образца = масса образца / контейнера — масса контейнера

                1. Обнулите весы или нажмите кнопку тарирования. Весы должны показывать «0».
                2. Измерьте массу образца и контейнера.
                3. Влейте образец в раствор.
                4. Измерьте массу контейнера. Запишите результат измерения, используя правильное количество значащих цифр. Сколько это будет, будет зависеть от конкретного инструмента.
                5. Если вы повторите процесс и используете тот же контейнер, не предполагает, что его масса одинакова! Это особенно важно, когда вы измеряете небольшие массы или работаете во влажной среде или с гигроскопичным образцом.

                Масса по тарированию

                Когда вы используете функцию «тары» на весах, вы убедитесь, что показание начинается с нуля. Обычно для тарирования весов имеется кнопка или ручка с надписью. Для некоторых инструментов вам необходимо вручную установить нулевое значение. Электронные устройства делают это автоматически, но требуют периодической калибровки.

                1. Обнулите весы или нажмите кнопку тарирования. Показание шкалы должно быть «0».
                2. Поместите лодку или тарелку для взвешивания на весы.Записывать это значение не нужно.
                3. Нажать на весах кнопку «тара». Показание весов должно быть «0».
                4. Добавьте образец в контейнер. Приведенное значение является массой вашего образца. Запишите его, используя правильное количество значащих цифр.

                Источники ошибок

                Каждый раз, когда вы проводите измерение массы, есть несколько потенциальных источников ошибки:

                • Порывы воздуха могут толкать груз вверх или вниз.
                • Плавучесть может повлиять на измерения.Плавучесть прямо пропорциональна объему перемещаемого воздуха и зависит от изменений плотности воздуха из-за колебаний температуры и давления.
                • Конденсация воды на холодных предметах может увеличить кажущуюся массу.
                • Накопление пыли может увеличить массу.
                • Испарение воды из влажных предметов может со временем изменить измерения массы.
                • Магнитные поля могут повлиять на компоненты весов.
                • Изменения температуры могут привести к расширению или сжатию компонентов весов, поэтому измерение в жаркий день может отличаться от измерения в холодный день.
                • Вибрация может затруднить получение значения, так как оно будет колебаться.

                Это масса или вес?

                Помните, что весы дают вам значение массы. Масса будет одинаковой, измеряли ли вы ее на Земле или на Луне. С другой стороны, на Луне вес был бы другим. Хотя принято использовать термины масса и вес как синонимы, на Земле это одни и те же значения!

                Источники

                • Hodgeman, Charles, Ed.

                Добавить комментарий

                Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *