タイトルはこの間、学校の授業でやった実験の名前です。

実験方法は釘で小さな穴を開けたアルミホイルをかぶせたフラスコに四塩化炭素を入れて水の入ったビーカーにつけてそのビーカーを熱して四塩化炭素が全部気化するまで熱し続けて、水で冷やして液化させて気体の状態方程式やボイルシャルルの法則を使って四塩化炭素の分子量を求める実験です。

それのレポートが夏休みの宿題として出されたのですが、考察に「分子式から求めた分子量と一致していない場合は原因を考えよ」とあって、確かに分子式から求めた分子量は154[g/mol]で、気体の状態方程式を使って求めた分子量は147.8[g/mol]、ボイルシャルルの法則を使って求めた分子量は112.90[g/mol]で分子式から求めた分子量とは誤差が生じてました。

そこで質問です!なぜ誤差が生じるのですか?このままじゃ宿題が出来ません…。どうか助けてください…。

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A 回答 (2件)

高校生でしょうか。

懐かしい実験です。
しかし、ayappeさんがどのように実験、計算したのかわからないので、
「これが誤差だ!」とは一概に言いきれません。そこで、アドバイスを。
誤差の取り扱いは、レポートのベースラインですので、この際
「どうやって誤差を考察するのか」ってことを知っておくと、
今後のレポートが楽になりますよ!

まず、どのような測定値(圧力、温度など)を使用して計算したのか、
そこから考えるとよいでしょう。
例えば、「測定した温度が27.3℃だった」としましょう。これは
どこまでが信頼できる値か覚えていますか?27.2℃かもしれないし、
はたまた1℃読み間違えていて26℃かもしれないし。と考えると、
温度が変わると分子量はどれだけ変わるのか、面倒ですが求められます。
このようにして、測定した値全てについて、それぞれがどれほどの
誤差を持っていて、それが分子量にどう影響するのかを考えてみましょう。
ちなみに、もし微分積分学をご存知でしたら(知らなくてもいいのですが)、
誤差の伝播法則という演算により、分子量の誤差を計算で求められます。

その次に、実験の条件を考えてみましょう。例えば、最初に質量を測定したと
思いますが、そこには当然空気が入っています。つまり、「重さを測定した」
といっても、その重さは「四塩化炭素+空気」となっているのです。
この時点で、質量に誤差が含まれていますよね。

とまあ、実験操作を思い出しながら、どの操作で測定値がずれうるか、
そういったことを考えると、糸口がつかめるものと思われます。
誤差の取り扱いは面倒で、最初は躓きやすいものです。けど、
解析のコツがあるので、慣れてしまえば楽ですよ。
誤差には正解がありません。逆にいうと、自分が考えたものであれば、
間違えもないのです。それでは、がんばってください!
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今回の実験の誤差が何によって生じたかは、下の方が言われている通り、その場に居合わせたわけではないので、「これです」とは言えません。


誤差とは、どんなに熟練した実験者でも多かれ少なかれ生じるものです。ただ、その誤差にも大きく分けていくつかの種類があります。
1)系統誤差 これは下の方が言われているような、測定温度の不正確性、だとか、試薬の秤量の不正確性、だとか試薬の純度の問題、だとか、原理的な原因がはっきりしているもののことです。
2)偶然誤差 作業能力の限界、例えば、電気回路のノイズとか、自動車の通過などによる振動とか、今回考えられるのは、気流による四塩炭の拡散とか・・・制御しきれないファクターのことです。
1)と2)の違いをしっかり抑えて考察してみてください。気体の状態方程式やボイルシャルルの法則を用いるときの容積や圧力は本当に問題ないですか?ビーカーの容積はしっかり量り直してみましたか・・・?その日は低気圧が通っていたとかそんなことはないですか・・・?試薬の純度は・・・?ひとつひとつ思いつく限りのことを考えてみて、上記のようなことを参考にしてみてください。
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Q極性分子はどれか 塩化水素 二酸化炭素 四塩化炭素 メタン 答えは塩化水素ですが、基本的なことが分

極性分子はどれか
塩化水素
二酸化炭素
四塩化炭素
メタン

答えは塩化水素ですが、基本的なことが分かっていません。
教えてください><

Aベストアンサー

二酸化炭素の分子の形を知ってなきゃ答えられないというだけです。
また、sp³とかsp²とかも必要ないです。
1) 単純に異なる元素の原子は電子を引き付ける力が異なる。
2) 分子の形は
 塩化水素 は二原子分子ですから、直線一択
 二酸化炭素 は三原子分子ですが、分子模型を作ったらわかるように直線
 四塩化炭素 は正四面体の形
 メタン   も正四面体の形

 よって、相対的に電荷が偏るのは、塩化水素だけになります。

★ 水分子は、二酸化炭素と同じ二種類の元素による三原子分子ですが、水は「く」の字に曲がっている。--厳密にはメタンと同じ形で正四面体の4つの頂点の二つに水素原子、残り二つには単に電子対だけなので強い極性を示します。

 さんざん分子模型は作らされたと思います。化学の教室には備品として整備しなければならないのでね。それを実際に手に取っていろいろな分子もの模型を作ってみさせられたと思います。その時の記憶はあるのでは??

Q0.4mol/Lの塩化ナトリウム水溶液100ml中に含まれるNaClの質量を求めよ。 ただし分子量N

0.4mol/Lの塩化ナトリウム水溶液100ml中に含まれるNaClの質量を求めよ。
ただし分子量NaCl=58.5とする。

答え:2.34g

導き方を教えてください><

Aベストアンサー

0.4mol/L は、1ℓ中に0.4モル入っているということなので、分子量NaCl=58.5✕0.4=23.4gが
1ℓ=1000㎖ に、入っていることになります。

問題の水溶液は100㎖なので、100/1000=1/10 となるので、 23.4✕0.1=2.34gとなります。

参考までに。

Q四塩化炭素の毒性について

四塩化炭素を、ヒトが飲んだり大量に吸い込むとどうなりますか?
刑事ドラマなどの誘拐犯が布に四塩化炭素を染み込ませて口を覆い気絶させる、
というのを聞いたのですが(友人情報)
少量を吸い込んだ場合と
大量に吸い込んだ場合と
飲み込んでしまった場合の症状を具体的に知りたいです。

あと、致死量もどのくらいなのか知りたいです。

Aベストアンサー

四塩化炭素(C Cl4)ではなくてクロロホルム(CHCl3)ですね。
何故かドラマでは気絶させるのに使用していますが、これは昔ヨーロッパで麻酔剤として使用された経緯があったからかもしれませんね。
実際には5分くらい覆わないとまず気絶しないでしょう。
またクロロホルムは特有の臭いがあるので、思いっきり吸いこんだら先ず咽ます。

毒性については下記の参考ページに書いてあります。
http://www.nihs.go.jp/ICSC/icssj-c/icss0027c.html
http://www.env.go.jp/chemi/report/h15-01/pdf/chap01/02-2/07.pdf

Q【化学】「分子に炭素を含むものを有機物と言います。ただし、一酸化炭素と二酸化炭素は炭素が含まれている

【化学】「分子に炭素を含むものを有機物と言います。ただし、一酸化炭素と二酸化炭素は炭素が含まれているのに有機物ではありません」


どういう理屈で一酸化炭素と二酸化炭素は有機物から除外されてるんですか?

数学だと何の法則性もないので数学者ならブチ切れてるレベルでは?

規則性がないのになんで一括りに纏めちゃったの?

纏めた人は馬鹿なの?

Aベストアンサー

結論から言いますと、一酸化炭素COや二酸化炭素CO2が無機化合物とされるのは、「昔から『無機化合物』に分類されていたから」、すなわち慣例上の理由からです。

現在では、「炭素を含む物質を有機化合物、炭素を含んでいない物質を無機化合物」と区別している原則は、すでにご存じだと思います。

しかし、19世紀初頭までの化学の世界では、「生物が作り出した物質を有機化合物、生物とは無関係に作られたもの(たとえば岩石や鉱物、食塩など)を無機化合物」と
区別がされていました。そして、有機化合物については、「生命力によってのみ作られ、人工的に合成することのできない特別な物質」と考えられていたのです。

ところがこの頃、COやCO2などの一部の炭素を含む物質、つまり現在で言うところの「有機化合物」が、すでに人工的に合成することが可能になっていたのです。
しかし、上に書いたような当時の基準に基づいて、当時、人工的に合成可能だったCOやCO2は「無機化合物」に分類されてしまったのです。

この概念に変化をもたらしたのが、ドイツの化学者ウェーラーです。ウェーラーは、無機物であるシアン酸アンモニウムNH4OCNを加熱して、有機物である尿素CO(NH2)2の
合成に成功したのです。この成功がもとで、多くの有機化合物が、人工的に合成されていき、現代の「炭素を含む物質を有機化合物、炭素を含んでいない物質を無機化合物」とする
基準が完成されました。


従って、現代の基準によれば、COもCO2も「有機化合物」となるはずです。しかし、COやCO2に関しては「昔から『無機化合物』に分類されていたから」という理由で、
現在も「無機化合物」とされているのです。


COやCO2のように、「昔から『無機化合物』に分類されていたから」という理由で、炭素を含むにも関わらず、無機化合物とされている物質は結構あります。
CO、CO2を筆頭に、CaCO3のような炭酸塩、シアン化水素HCN(いわゆる青酸です)やシアン化カリウムKCN(青酸カリ)などのシアン化合物がこれにあたります。

なお、昔は四塩化炭素CCl4(テトラクロロメタン)も、この慣例上の理由で無機化合物とされていました。しかし、四塩化炭素に関しては、メタンCH4の誘導体として考えるようになったために、有機化合物とされるようになりました。

結論から言いますと、一酸化炭素COや二酸化炭素CO2が無機化合物とされるのは、「昔から『無機化合物』に分類されていたから」、すなわち慣例上の理由からです。

現在では、「炭素を含む物質を有機化合物、炭素を含んでいない物質を無機化合物」と区別している原則は、すでにご存じだと思います。

しかし、19世紀初頭までの化学の世界では、「生物が作り出した物質を有機化合物、生物とは無関係に作られたもの(たとえば岩石や鉱物、食塩など)を無機化合物」と
区別がされていました。そして、有機化合物につい...続きを読む

Q四塩化炭素の分子量の測定

タイトルはこの間、学校の授業でやった実験の名前です。

実験方法は釘で小さな穴を開けたアルミホイルをかぶせたフラスコに四塩化炭素を入れて水の入ったビーカーにつけてそのビーカーを熱して四塩化炭素が全部気化するまで熱し続けて、水で冷やして液化させて気体の状態方程式やボイルシャルルの法則を使って四塩化炭素の分子量を求める実験です。

それのレポートが夏休みの宿題として出されたのですが、考察に「分子式から求めた分子量と一致していない場合は原因を考えよ」とあって、確かに分子式から求めた分子量は154[g/mol]で、気体の状態方程式を使って求めた分子量は147.8[g/mol]、ボイルシャルルの法則を使って求めた分子量は112.90[g/mol]で分子式から求めた分子量とは誤差が生じてました。

そこで質問です!なぜ誤差が生じるのですか?このままじゃ宿題が出来ません…。どうか助けてください…。

Aベストアンサー

高校生でしょうか。懐かしい実験です。
しかし、ayappeさんがどのように実験、計算したのかわからないので、
「これが誤差だ!」とは一概に言いきれません。そこで、アドバイスを。
誤差の取り扱いは、レポートのベースラインですので、この際
「どうやって誤差を考察するのか」ってことを知っておくと、
今後のレポートが楽になりますよ!

まず、どのような測定値(圧力、温度など)を使用して計算したのか、
そこから考えるとよいでしょう。
例えば、「測定した温度が27.3℃だった」としましょう。これは
どこまでが信頼できる値か覚えていますか?27.2℃かもしれないし、
はたまた1℃読み間違えていて26℃かもしれないし。と考えると、
温度が変わると分子量はどれだけ変わるのか、面倒ですが求められます。
このようにして、測定した値全てについて、それぞれがどれほどの
誤差を持っていて、それが分子量にどう影響するのかを考えてみましょう。
ちなみに、もし微分積分学をご存知でしたら(知らなくてもいいのですが)、
誤差の伝播法則という演算により、分子量の誤差を計算で求められます。

その次に、実験の条件を考えてみましょう。例えば、最初に質量を測定したと
思いますが、そこには当然空気が入っています。つまり、「重さを測定した」
といっても、その重さは「四塩化炭素+空気」となっているのです。
この時点で、質量に誤差が含まれていますよね。

とまあ、実験操作を思い出しながら、どの操作で測定値がずれうるか、
そういったことを考えると、糸口がつかめるものと思われます。
誤差の取り扱いは面倒で、最初は躓きやすいものです。けど、
解析のコツがあるので、慣れてしまえば楽ですよ。
誤差には正解がありません。逆にいうと、自分が考えたものであれば、
間違えもないのです。それでは、がんばってください!

高校生でしょうか。懐かしい実験です。
しかし、ayappeさんがどのように実験、計算したのかわからないので、
「これが誤差だ!」とは一概に言いきれません。そこで、アドバイスを。
誤差の取り扱いは、レポートのベースラインですので、この際
「どうやって誤差を考察するのか」ってことを知っておくと、
今後のレポートが楽になりますよ!

まず、どのような測定値(圧力、温度など)を使用して計算したのか、
そこから考えるとよいでしょう。
例えば、「測定した温度が27.3℃だった」としましょう。これ...続きを読む

Q重水に塩化水素を溶かし、蒸発させて得た塩化水素の平均分子量

^35Cl : ^37Cl = 3 : 1 のCl2と、^1Hのみを含む水素と、を反応させて出来たHCl(以下ではAと表記) 0.400mol を^2H (以下ではDと表記)のみを含む重水2molに溶かし、これを十分な時間放置した後、蒸発させて得られた塩化水素Bの平均分子量を求めよ。

という問で、重水中ではD^+ 2molとDO^- 2molに電離してるから、^35Cl、^37Cl、^1H、^2H (それぞれ、0.3、0.1、0.4、2.0mol)を組み合せて、分子量が36、37、38、39のHClが3 : 15 : 1 : 5作られる、と考えたのですが、
解答では^2Hが4.0molで組み合わせています。
なぜ4.0molなのですか?
Cl^-がDH^-からD^+を奪うのですか?だとしたらその仕組みを教えて欲しいです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

「十分な時間放置」してるから, もともと重水 D2O だけだったとしてもそのうち DHO とか H2O とかができるよね.

で, あたりまえだけど DHO の電離平衡は
H^+ + OD^- ⇔ DHO ⇔ D^+ + OH^-
だよね.

Q四塩化炭素って・・・

四塩化炭素というのは、どういう薬品なのでしょうか?
この間、事情があって、取り扱ったのですが、
「危険な薬品(劇薬)」ということを聞きました。

知らないで使っていた自分が恐ろしいです
教えていただければ、うれしいです。

よろしくお願いします

Aベストアンサー

以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?
「国際化学物質安全性カード」
毒性等に関してさらに詳細が知りたいのであれば補足お願いします。

参考URL:http://www.nihs.go.jp/ICSC/icssj-c/icss0024c.html

QC(炭素)の原子量を120に改定した場合、炭素1molの質量が120に

C(炭素)の原子量を120に改定した場合、炭素1molの質量が120になるのはなぜですか?
1molは6.02×10^23なので変化はないと思ったんですが。

Aベストアンサー

>C(炭素)の原子量を120に改定した場合、炭素1molの質量が120になるのはなぜですか?

 そのような改定はないでしょうが、たとえ、そうであっても1molの質量は変えないでしょう。
>1molは6.02×10^23なので
 もしそうなら、当然変わりますよ。

 しかし、根本的に原子量、molの概念の知識が間違ってます。「1molは6.02×10^23」が、6.02×10^{23}個を1molとして理解されているなら、それは違います。
 1molに膨れる物質の数を数えたら6.02×10^{23}であったというだけです。

 原子量:質量数12の炭素(12C)原子一個の質量を12としたときの、12Cとその原子の質量の「比」ですから、塩素の原子量は355になるとか。

 物質量の定義を、120gの12Cに含まれる12C原子の数とすれば、6.02×10^{23}ですし、12gの12Cに含まれる12Cの原子の数なら6.02×10^{22}となる。
 原子量をどう定めようと、物質量の定義が12gか120gかで決定されるわけで、原子量とは直接結びつかない。
 ただ、くれぐれも12本が1ダースと同じではなく、「1ダースを数えてみたら12本だった」ですから、間違えないように。
【参考サイト】
第8版SI文書の日本語訳
  http://www.nmij.jp/library/units/si/R8/SI8J.pdf

>C(炭素)の原子量を120に改定した場合、炭素1molの質量が120になるのはなぜですか?

 そのような改定はないでしょうが、たとえ、そうであっても1molの質量は変えないでしょう。
>1molは6.02×10^23なので
 もしそうなら、当然変わりますよ。

 しかし、根本的に原子量、molの概念の知識が間違ってます。「1molは6.02×10^23」が、6.02×10^{23}個を1molとして理解されているなら、それは違います。
 1molに膨れる物質の数を数えたら6.02×10^{23}であったというだけです...続きを読む

Qエルグラのエバポ洗浄について

はじめまして!
今回,エバポの洗浄を行ってみようと思いましたが,気になる事があります.E50タイプのエルグランドで助手席側のグローブボックス,エアコンフィルターを外すと,エバポが顔を出しています.市販のエアコンクリーナーは,このエバポのフィンに吹き付けるそうなんですが,片側に吹き付けると,その洗浄液は全て社外へのホースから排出されるものなのですか?
…と言いますのは,液をエバポの片側から吹き付けて,反対側に通過し液の行き場は???と思ったのです。。。

車種は,違ってもエバポを分解せずに吹き付けて洗浄の経験のある方,教えて下さい!お願いします.

Aベストアンサー

車用のエバポレータークリーナーならそれなりの量しか入っていませんから、まず心配する必要はないでしょう。
家庭用のクリーナーだとたくさん入っていますから、あまりたくさん使えばエバポケースを通り越して奥まで入っていくかも知れません。
車用ムースタイプだと、やり方にもよりますがエバポケースを通りこす事があっても僅かだと思います。それにしばらく放置しますから重力でほとんど下に落ちますのでドレーンから排出されます。

霧状タイプだと、通過してブロアファンや通路なんかも殺菌したりするのが売りの一つです。蒸発も早いと思います。
過去に、ドレーン以外のケースのつなぎ目等からポタポタと出てきたことはあります。エルグランドはエバポが大きいでしょうから、まずそれはないと思います。
ケースを通過して排出されない分はしばらくすれば乾くでしょう。
気にするほどのことではありません。

Q1molって分子が6.02×10の23乗個有っても1molですよね? 原子だけで見るわけではないです

1molって分子が6.02×10の23乗個有っても1molですよね?
原子だけで見るわけではないですよね??

Aベストアンサー

とても多い誤り
>1molって分子が6.02×10の23乗個有っても1molですよね?
>1mol中の個数は、同じ指定の数=アボガドロ数です

モルの定義は
1. モルは、0.012 キログラム(12グラム)の炭素12の中に存在する原子の数と等しい要素粒子 (elementary entities) を含む系の物質量である。
2.モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い。

 数学でもそうですが、定義を間違えているとだめ。どこにもアボガドロ数個が1モルとは書いてない。

アボガドロ数ではなく、【アボガドロ定数】です。
「1969年のIUPAC総会でアボガドロ定数に名称が変更された。( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%9C%E3%82%AC%E3%83%89%E3%83%AD%E5%AE%9A%E6%95%B0 )」

 これはとても重要で、定数となると重力定数と同じ扱いです。

 化学ではとても重要なところでして「12を1ダース」と「1ダースを数えたら12」だったの違いです。将来的には、アボガドロ定数がもう一桁確定すれば、アボガドロ定数はモルの定義に使われることとになるかも。

 現時点ではモルの定義は「0.012 kgの炭素¹²Cの中に存在する原子の数と等しい要素粒子を含む系の物質量」
よって「モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い」ので、何を指定するかでモル数が決まる。

とても多い誤り
>1molって分子が6.02×10の23乗個有っても1molですよね?
>1mol中の個数は、同じ指定の数=アボガドロ数です

モルの定義は
1. モルは、0.012 キログラム(12グラム)の炭素12の中に存在する原子の数と等しい要素粒子 (elementary entities) を含む系の物質量である。
2.モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い。

 数学でもそうですが、定義を間違えているとだめ。どこにもアボガドロ数個...続きを読む


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