解ける方、詳しい簡単な説明とともに解答をお願いします。スイマセン;

Q. ステアリン酸のシクロヘキサン溶液を清浄な水面に滴下すると、シクロヘキサンは揮発してステアリン酸分子が水面に広がり、分子が一層に並んだ単分子膜をつくることができる。ステアリン酸(分子式C17H35COOH)0.142gをシクロヘキサンにとかし、性格に500mlとし、これをビュレットに取り、1mlが何滴に相当するかを調べたら、50滴であった。次に、水面の表面積が300mlの水槽の中央に、ビュレットでステアリン酸のシクロヘキサン溶液を1滴ずつ滴下した。そして、水面を単分子膜で完全におおうのに10滴を要した。
(1)はかりとったステアリン酸は何モルか?
(2)水面を単分子幕で覆うのに要したステアリン酸は何モルか?
(3)(2)のステアリン酸分子の数は何個か?
(4)ステアリン酸分子の断面積(1分子当たり水面を占める面積)は、何mlか?


Q. 0度、1atmで一辺30cmの立方体容器に入る酸素は何gか?

Q. ヨウ素2.54gの中に含まれているヨウ素の原子数と同数の原子を含むダイヤモンドの質量は何gか。ただしC=12、I=127


Q. 青色の結晶である硫酸銅(II)CuSO4・5H2O 31.2gを115度に熱したところ、22,2gの青白色の粉末を得た。この物質の化学式は次のどれか。記号で答えよ。ただし、H=1,O=16,S=32,Cu=64とする。
ア、CuSO4・3H2O  イ、CuSO4・2H2O  ウ、CuSO4・H2O
エ、CuSO4



ばかでもわかる解説をお願いします。。。(笑)

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A 回答 (3件)

A1. (1)ステアリン酸の分子量が


   C   H   O
   12×18+1×36+16×2=284
   0.142÷284=5.0×10^-4(mol)

  (2)500mlで5.0×10^-4mol
   10滴で1/5mlなので
   5.0×10^-4×(1/5÷500)=2.0×10^-7(mol)

  (3)2.0×10^-7×6.02×10^23=1.2×10^17(個)

  (4)300÷(1.2×10^17)=2.5×10^-16(ml/個)
    注 (4)の問題は間違ってませんか?表面積なのに
      単位がmlでは次元が間違ってます。

A2. 容器の体積=30×30×30=27000(cm^3)=27(l)
   22.4lで1mol(32g)だから
   32×27÷22.4=38.6(g)

A3. 分子量の比が127:12なので
   2.54×12÷127=0.24(g)

A4. CuSO4・5H2Oの分子量は
   Cu  S  H   O
   63.5+32.1+1×10+16×9=249.6
   249.6×(31.2-22.2)÷31.2=72
   H2Oの分子量は18なので
   72÷18=5・・・ 5個分水分子が蒸発
   答え エ
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ご質問の内容のレベルがばらばらですね。

1問目が一番厄介なので2問目から解説します。
miki6137さんのレベルがわからないので失礼な発言があるかもしれません。本当は、どこまで理解しているのかを明記していただいたほうが答えやすいのですが。

2問目  慣れないうちは、まず物質量n(含まれる分子のmol数)を求めてから質量wを出した方が理解しやすいと思います。
0度、1atmという状態を化学では標準状態といい、この状態では気体1molの体積が22.4リットルになることはご存知ですよね?22.4リットルは22400cm^3になるのですが、この換算はできますか?(1リットルは一辺10cmの立方体と同じ体積です)。
一辺30cmの立方体の体積は27000cm^3ですよね。
温度や圧力が等しいとき、同じ体積の中に含まれる分子の数は分子の種類とは関係なく常に一定です(アボガドロの法則)から、含まれる分子の物質量と体積は比例します。
1mol:nmol=22400cm^3:27000cm^3
従ってn=27000/22400[mol]となります。
酸素はO2ですから分子量は16×2=32。すなわち、1molの質量が32gです。
1mol:27000/22400mol=32g:wg
w=32×27/224=38.6g
Ans. 38.6g

ご理解いただけました?

3問目 ヨウ素とは二原子分子で常温で固体、昇華しやすい物質です(そんなこと、聞いてないって?でも化学を勉強するんだったらどんな物質かということにも関心を持ってくださいね)。
ヨウ素の原子量が127ということは127gのヨウ素の中にはヨウ素原子が1molあるということですね。これが2.54gあるのだから物質量nは
1mol:nmol=127g:2.54g
n=2.54/127=0.020mol
次にダイヤモンドですが、これは炭素の単体。すなわち、炭素原子のみでできていますね。炭素原子の原子量が12なので、炭素原子が1molあれば12gということになります。
これがヨウ素と同じ0.020molあるのですから
12×0.020=0.24g
Ans. 0.24g

この程度は原子量・分子量・式量の意味や物質量、質量などの関係がわかっていれば解ける問題です。ここが理解できないということは、この先の化学はずいぶんご苦労されることになりますよ。がんばってください。

では、少しレベルアップして、4問目。
硫酸銅(II)五水和物CuSO4・5H2Oという物質をご存知ですか?というより、そもそも、水和物ってわかりますか?
硫酸銅(II)というのは白い粉末ですが、硫酸銅(II)五水和物は青い結晶です。硫酸銅(II)が水溶液から結晶を作るときに、溶媒の水も取り込んで結晶を作っているのが硫酸銅(II)五水和物です。硫酸銅(II)1molに対して水5molという割合で取り込むので五水和物といいます。このように結晶に水が取り込まれた結晶のことを水和物といい、取り込まれている水を結晶水といいます。
結晶水は加熱すると容易に蒸発しますからその分軽くなります。
硫酸銅(II)の水和物についてある程度の知識があれば、5つの水分子のうち、4つがはじめに取れて硫酸銅(II)一水和物(青白色の粉末CuSO4・H2O)になり、さらに加熱すると残りの一つも取れてなくなり、硫酸銅(II)無水物(白色粉末CuSO4)になるので求められている答えが「ウ」であることは計算をしなくても見当がつくようになります。
それはともかく、計算しましょう。
はじめにある結晶の質量が31.2gで、これを加熱すると22.2gになった。すなわち9.0g軽くなったわけです。
硫酸銅(II)五水和物の式量が250ですから31.2/250molあったというのはいいですね。次に失われた水は水分子の分子量が18ですから9.0/18molということになります。
この二つの物質量を比較します。失われた水分子の物質量ははじめにあった硫酸銅(II)五水和物の物質量の何倍か。
(9.0/18)/(31.2/250)=(9.0×250)/(18×31.2)=250/62.4=4
このことから、硫酸銅(II)五水和物1molから水分子が4molずつ失われたことがわかり、残った粉末は硫酸銅(II)一水和物(青白色の粉末CuSO4・H2O)ということになります。

Ans. ウ

最後に1問目と思いましたが、長くなったのでいったん投稿します。
どの程度理解できたのか、あるいはもともとわかっていたのはどの程度なのかを補足していただけると、次(1問目)が回答しやすいのですが。よろしくお願いします。

この回答への補足

ご投稿、本当に嬉しかったです!!!!すごくよくわかりました。説明を読んで理解ができて、なんとっ!友達に説き方を教えてあげることができたんです。本当にありがとうございました。もう一問は化学の授業の時間に補足で先生が説明してくださったのでわかりました!!こんなに丁寧で親切な登校がくるなんて思ってもいなかったので、とてもびっくりし、感激しています。また、教えてgooに私の名前があれば、ご投稿、よろしくお願いしますね☆

補足日時:2001/10/19 19:23
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>ばかでもわかる解説をお願いします。

。。(笑)
そう言う前、調べるなり考えましょう!!

以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?
「化学Ib」
このサイトで第1章が参考になります!
キーワードは分子量・モル数・状態方程式・式量等です。

少し考えてどこが分からないのか?

補足お願いします。

参考URL:http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~kashida/ChemIB/i …

この回答への補足

考えてわからないから質問してるんですけど・・・

補足日時:2001/10/17 15:45
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Q状態方程式を用いた分子量測定について

状態方程式を用いてシクロヘキサンの分子量を求める実験についてなんですが

最初に乾いたフラスコ、輪ゴム、アルミ箔の質量を測定し
その後、フラスコにシクロヘキサンをいれるのですが
このときにシクロヘキサンの質量を測らなくてもよいのはなぜですか?

Aベストアンサー

 多分、フラスコに入れたシクロヘキサンを気化させてフラスコ内部をシクロヘキサンの蒸気で満たし、温度、圧力、およびシクロヘキサンの蒸気の質量から状態方程式により分子量を求める実験だと思います。シクロヘキサンを気化させた後はフラスコごと質量を測っていますよね?
 初めにフラスコに入れるシクロヘキサンが気化するとフラスコの容積よりもかなり大きな体積になる(逆にいえばそのくらい過剰量を入れなければフラスコ内がシクロヘキサンの蒸気で満たされない)ので、気化したシクロヘキサンはかなりの部分がフラスコの外に逃げてしまいます。従って、初めに入れたシクロヘキサンの質量を測ってもあまり意味はなく、大事なのはフラスコの内部を気化した状態で満たすシクロヘキサンの質量はどれだけかということです。

Qステアリン酸の単分子膜

気相-液相界面にステアリン酸の単分子膜を作る実験をしたのですが、下相水にCaCl2とNaHCO3含む水溶液を用いました。NaHCO3はpHを一定に保つためとの事ですが、CaCl2を入れる理由が分かりません。調べたところ単分子膜の実験ではCa2+等は除いた方がよいと書いてありました。
また、下相水のpHが単分子膜に及ぼす影響も教えていただけると助かります。

Aベストアンサー

ステアリン酸を含む溶液を水面に滴下して単分子膜を作る実験では、水にCa2+等の多価金属イオンを入れておくと、実験が容易になります。

おそらく、ステアリン酸の極限面積(分子断面積)を求める実験をしたのではないかと思うのですけど、このとき水に微量のCa2+が含まれていると、滴下した溶液が水面上を広がるか、レンズ状の油滴にとどまるかの境目が観察し易くなります。
 このことは、CaCl2を入れないで同じ実験をして比較してみると、すぐに分かると思います。

> 単分子膜の実験ではCa2+等は除いた方がよい

これは表面圧を測定するときのことですね。ステアリン酸の表面圧は水相のpHや金属イオンの濃度に大きく影響されますので、純粋な水の上の表面圧を測定するためには、Ca2+等を水から除く必要があります。
 もちろん極限面積もpHや金属イオンの影響で少しは変わるのですけど、そんな微妙な変化よりも、実験のやり易さや再現性を重視してCaCl2を添加しているのでしょう。

なお、単分子膜とLB膜は、似ているけど別のもの、です。

参考文献
[1]鮫島実三郎著「物理化学実験法」の表面圧に関する節
[2]千原秀昭編「物理化学実験法」の表面圧に関する章

ステアリン酸を含む溶液を水面に滴下して単分子膜を作る実験では、水にCa2+等の多価金属イオンを入れておくと、実験が容易になります。

おそらく、ステアリン酸の極限面積(分子断面積)を求める実験をしたのではないかと思うのですけど、このとき水に微量のCa2+が含まれていると、滴下した溶液が水面上を広がるか、レンズ状の油滴にとどまるかの境目が観察し易くなります。
 このことは、CaCl2を入れないで同じ実験をして比較してみると、すぐに分かると思います。

> 単分子膜の実験ではCa2+等は除いた方...続きを読む

Q分子量測定数値があわない

http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2007/07ko3-05.html
と同じ実験をしてシクロヘキサンの分子量を求めてみました。
シクロヘキサンを入れる前のフラスコの数値が184.58g
でシクロヘキサン3mlを入れ沸騰させました。
その後フラスコ内の温度計が81度
外の温度計が89度の時すべてなくなったので取り上げ
フラスコの重さを測りました。186.16gでした。
その後フラスコの体積を測ると430mlでした。
そのとき大気圧は1014hpaでした。
この結果よりM=wrt/pvの公式でシクロヘキサンの分子量を求めてみました。
w=186.16-184.58=1.58
r=83.1
t=81
p=1.01*10^5乗
v=430
これよりM=wrt/pvに代入して
M=1.58*83.1*(81+273)/1.01*10^5*430
を求めてみたのですがシクロヘキサンの分子量84.16とは待ったく違う検討はずれの結果がでたのですが計算方法が間違っているのでしょうか?
教えてください。

http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2007/07ko3-05.html
と同じ実験をしてシクロヘキサンの分子量を求めてみました。
シクロヘキサンを入れる前のフラスコの数値が184.58g
でシクロヘキサン3mlを入れ沸騰させました。
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Aベストアンサー

まずはもう一度、単位を見直してください

圧力にPaをつかった気体定数としてはよくR=8.31J/Kmolを用いますが、このときPV=nRTをなりたたせるためにはP(圧力)はPa、V(体積)はm^3を使います。そうすると
M=1.58*8.31*(273+81)/(1.01*10^5*0.430)=107
になりますよね。これでも84にはならないんですけど、もう一度、実験を見直してみてください。本当にシクロヘキサンの液体はすべて無くなりましたか?水滴をしっかり拭きましたか?過程5では、温度が一定になるように保ちましたか?温度をあげるとき急激に上げませんでしか?

この実験の原理は気体の状態方程式をつかって、温度・体積・圧力から物質量を求めて、その物質量での質量を測る事で分子量を求めるという事なんですが、
1.フラスコ内の温度が一様である事
2.フラスコ内の温度を測ったとき、シクロヘキサンがフラスコを満たしている事
でなければ、正確に物質量は測れませんので、この条件を満たしているような実験をしているか見直してください。

なんにしても、初めて実験するときは、1度だけ実験するのではなく3回ぐらいやって、平均を取る事をお勧めします。

挙げられたページでの83.1は圧力hPa(=10^2 Pa)、体積L(=10^-3 m^3)を用いたときの値のようですね。

まずはもう一度、単位を見直してください

圧力にPaをつかった気体定数としてはよくR=8.31J/Kmolを用いますが、このときPV=nRTをなりたたせるためにはP(圧力)はPa、V(体積)はm^3を使います。そうすると
M=1.58*8.31*(273+81)/(1.01*10^5*0.430)=107
になりますよね。これでも84にはならないんですけど、もう一度、実験を見直してみてください。本当にシクロヘキサンの液体はすべて無くなりましたか?水滴をしっかり拭きましたか?過程5では、温度が一定になるように保ちましたか?温度をあげるとき急激に上...続きを読む

QCuSO4とCuSO4・5H2O

・5H2Oがついてるときとついていないときのちがいがよくわかりません。教えてください

Aベストアンサー

 この5H2Oは、結晶水と呼ばれるもので、水分子を介して
硫酸銅が固体化して(固まりになっている)います。

 これを熱すると結晶水が蒸発し、無水硫酸銅(CuSO4)となります。
結晶水がないので、粉末となります。

Q平均分子量

質問します。


シクロヘキサンとナフタレンの混合物1.32gをベンゼン18.9gに溶かした。この溶液の
凝固点は2.2度であった。ベンゼンの融点は5.5度である。

との問題で混合物の平均分子量を求める問いがでたのですが、
平均分子量を求めるのに必要な溶質の比率がでていなくお手上げです。
どなたか解き方と答えをおねがいします。

Aベストアンサー

ベンゼンのモル凝固点降下のデータが不足しています。
以下の資料より5.12とします。
http://a.yamagata-u.ac.jp/amenity/Electrochem/Quantity/QuantityWeb.aspx?nQuantityID=142

平均分子量をMとおくと、
溶質の物質量=1.32/M
溶媒の質量は0.0189〔kg〕なので、
溶液の質量モル濃度=(1.32/M)/0.0189

凝固点降下度 モル凝固点降下×質量モル濃度 なので、
5.5-2.2=5.12×1.32/0.0189M
3×0.0189M=6.76
M=119

さらに、こんな問題が続くのではないですか?
シクロヘキサンの割合をχ、ナフタレンを(1-χ)とします。
78χ+128(1-χ)=119

Q(1)シュウ酸二水和物(H2C2O4・2H2O)0.63gを純水に溶か

(1)シュウ酸二水和物(H2C2O4・2H2O)0.63gを純水に溶かし100mlとします

(2)(1)の液10mlをとり、フェノールフタレイン液を数滴たらします

(3)水酸化ナトリウム水溶液を(2)の液にたらしていきます

(4)すると、水酸化ナトリウム水溶液8.2mlを滴下すると、液の色が変化しました。

このとき
(i)(1)の液のモル濃度はいくらですか?
(ii)水酸化ナトリウム水溶液のモル濃度はいくらですか?((4)の結果を使って)

シュウ酸二水和物は二価の弱酸で、水酸化ナトリウム水溶液は一価の強塩基だそうです。

見当がつきません。助けてください(>_<)

Aベストアンサー

反応式を作りましょう。
そうすればこの反応が何対何かとか、すぐにわかると思いますよ。

ちなみにシュウ酸と水ナトを混ぜると、水とシュウ酸ナトリウムが生成します。

Q期待の状態方程式を用いた分子量の測定

気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。(シクロヘキサン[C6H12]の分子量を求めました)

実験方法
(1)シリコーンゴム栓に温度計を差し込み、丸底フラスコに取り付けて全質量をはかる
(2)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いて入れ、再度シリコーンゴム栓を取り付ける
(3)ゴム栓下端に印をつける
(4)90度の熱水の入ったウォーターバスにフラスコを入れ、スタンドで固定
(5)シクロヘキサンが完全に蒸発した事を確認したあと、フラスコ内の温度がほぼ一定になったらその温度をよむ
(6)フラスコをスタンドよりはずし、外側についている水を乾いた布で拭きとり、放冷しめ再び質量をはかる
(7)ゴム栓を外して、シクロヘキサンを回収したのち、フラスコをへ水を満たし、再びゴム栓をして余分な水を溢れさせる。この時ゴム栓は印のつけた位置までいれる
(8)メスシリンダーにフラスコの水を入れ、体積をはかる
(9)気圧計より大気圧を読む(98200Paでした)
10 気体の状態方程式からモル質量を求める[(175.35-174.08)×(1/98200)×(1000/430)×8.31×10^3×(273+82)≒89 でした]

その考察でわからないところがあるので教えてください。
(1)(丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いていれる時に)シクロヘキサンの質量を測定しなくてよい理由

(2)フラスコの質量を測定する前に放冷し、シクロヘキサンの蒸気を凝縮させることが必要な理由(蒸気のまま測定する事がダメな理由)

(3)誤差の原因
(誤差は約6%でした)

以上3つを教えてください。特に誤差の原因がよくわかりません。よろしくお願いします。

気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。(シクロヘキサン[C6H12]の分子量を求めました)

実験方法
(1)シリコーンゴム栓に温度計を差し込み、丸底フラスコに取り付けて全質量をはかる
(2)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いて入れ、再度シリコーンゴム栓を取り付ける
(3)ゴム栓下端に印をつける
(4)90度の熱水の入ったウォーターバスにフラスコを入れ、スタンドで固定
(5)シクロヘキサンが完全に蒸発した事を確認したあと、フラスコ内の温度がほぼ一定になったらその温度をよむ
(6)フラ...続きを読む

Aベストアンサー

まず、今までにベストアンサーが2回でた質問に、どうして同じ文面で
3回目の質問をするのでしょうか?

最も核心的なことを答えますと、このような実験手法で理論値との6%誤差
であるならば十分な実験結果だと思います。

さて、問題について考えてきます。
(1)はすでに答えが出ています。
ただし、フラスコ内の空気を95%以上をシクロヘキサンにするためには、
4g以上のシクロヘキサンが必要でしょう。
分子量計算には使わない値ですが、気体置換が十分かどうかを確認するには
測定が必要な値だったと思います。
たとえば、フラスコに20%くらいの食塩水を半分くらい入れて、そこに
フラスコの20倍くらいの水を流し込んで、そのれでミズノ味を確かめてみて
くださいわずかに塩味がするはずです。このように、20倍くらいの体積の
水を流しても食塩は残るのです。ですから、シクロヘキサンを10倍や20倍
の量を発生させても元にあった空気は残ります。

(2)答えが出ているうち、上昇気流などは関係ないです。
問題はフラスコ無いの空気の重さです。
シクロヘキサンが気体のときに質量をはかると空気を押し出した状態になってる
ので、その質量の分が軽くなります。

(3)一番大きな誤差の要因はシクロヘキサンの質量測定です。
175.35-174.08=0.27〔g〕ですが、最後の桁は誤差を含みます。
全体数字が小さいので、この誤差の割合はかなり大きなものになります。
また、フラスコに水をどれだけよくふいてもみずはかなり付着するはずです。
乾燥したフラスコと一度水に濡らしてよくふいたフラスコの質量を比較してみてください。
2番目は大気圧でしょう。大気圧は水銀圧力計以外の測定では誤差が大きいです。
根本的な理由としては、シクロヘキサンは理想気体ではありませんので、気体の状態方程式
には完全に従いません。分子量がかなり大きく、想定温度が沸点に近いので、分子間力の
影響が大きく、体積が理論値よりもかなり小さくなります。
ということで、Rの値は8.31ではなく、もう少し小さな値になるはずです。

まず、今までにベストアンサーが2回でた質問に、どうして同じ文面で
3回目の質問をするのでしょうか?

最も核心的なことを答えますと、このような実験手法で理論値との6%誤差
であるならば十分な実験結果だと思います。

さて、問題について考えてきます。
(1)はすでに答えが出ています。
ただし、フラスコ内の空気を95%以上をシクロヘキサンにするためには、
4g以上のシクロヘキサンが必要でしょう。
分子量計算には使わない値ですが、気体置換が十分かどうかを確認するには
測定が必要な値だったと思...続きを読む

QCuSO4(NH4)2SO4-6H2OとCu(NH3)4SO4-H2Oの違い

タイトルに示した2つの化合物の「構造上の」違いは何なんでしょうか。
前者は「硫酸テトラアンミン銅(II)」、後者は「硫酸銅(II)アンモニウム」です。

Aベストアンサー

> タイトルに示した2つの化合物の「構造上の」違いは何なんでしょうか。

アンモニア(又はアンモニウムイオン)が銅の配位子になっているかいないか、です。

硫酸テトラアンミン銅(II)のイオン構成:
 ┌H3N    NH3┐^2+
 |   \ /   |
 |    Cu    | + SO4^2-
 |   / \   |
 └H3N    NH3┘

   └―――┘→アンモニアは錯イオン中に取り込まれている(=テトラアンミン銅(II)イオン)

(水和水は省略)


硫酸銅(II)アンモニウムのイオン構成:

 ┌H2O    OH2┐^2+
 |   \ /   |
 |    Cu    | + SO4^2- + 2(NH4)^+ + SO4^2-
 |   / \   |           └――┘→アンモニウムイオンは銅イオン(より正確には
 └H2O    OH2┘                   テトラアコ銅(II)イオン)とは別に存在(→複塩)

(水和水の一部は省略)


それと、打ち間違われたのだと思いますが、
> 前者は「硫酸テトラアンミン銅(II)」、後者は「硫酸銅(II)アンモニウム」
の前者と後者の名前は逆になっていますので、参考まで。


複塩(wiki):
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A4%87%E5%A1%A9
錯体(wiki):
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8C%AF%E5%A1%A9

> タイトルに示した2つの化合物の「構造上の」違いは何なんでしょうか。

アンモニア(又はアンモニウムイオン)が銅の配位子になっているかいないか、です。

硫酸テトラアンミン銅(II)のイオン構成:
 ┌H3N    NH3┐^2+
 |   \ /   |
 |    Cu    | + SO4^2-
 |   / \   |
 └H3N    NH3┘

   └―――┘→アンモニアは錯イオン中に取り込まれている(=テトラアンミン銅(II)イオン)

(水和水は省略)


硫酸銅(II)アンモニウムのイオン構成:

 ┌H2O...続きを読む

Q気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。

気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。(シクロヘキサン[C6H12]の分子量を求めました)

実験方法
(1)シリコーンゴム栓に温度計を差し込み、丸底フラスコに取り付けて全質量をはかる
(2)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いて入れ、再度シリコーンゴム栓を取り付ける
(3)ゴム栓下端に印をつける
(4)90度の熱水の入ったウォーターバスにフラスコを入れ、スタンドで固定
(5)シクロヘキサンが完全に蒸発した事を確認したあと、フラスコ内の温度がほぼ一定になったらその温度をよむ
(6)フラスコをスタンドよりはずし、外側についている水を乾いた布で拭きとり、放冷しめ再び質量をはかる
(7)ゴム栓を外して、シクロヘキサンを回収したのち、フラスコをへ水を満たし、再びゴム栓をして余分な水を溢れさせる。この時ゴム栓は印のつけた位置までいれる
(8)メスシリンダーにフラスコの水を入れ、体積をはかる
(9)気圧計より大気圧を読む
10 気体の状態方程式からモル質量を求める

その考察でわからないところがあるので教えてください。
(1)(丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いていれる時に)シクロヘキサンの質量を測定しなくてよい理由
(2)フラスコの質量を測定する前に放冷し、シクロヘキサンの蒸気を凝縮させることが必要な理由(蒸気のまま測定する事がダメな理由)
(3)誤差の原因
(実験値は89だったので誤差は約6%でした)

以上3つを教えてください。お願いします。

気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。(シクロヘキサン[C6H12]の分子量を求めました)

実験方法
(1)シリコーンゴム栓に温度計を差し込み、丸底フラスコに取り付けて全質量をはかる
(2)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いて入れ、再度シリコーンゴム栓を取り付ける
(3)ゴム栓下端に印をつける
(4)90度の熱水の入ったウォーターバスにフラスコを入れ、スタンドで固定
(5)シクロヘキサンが完全に蒸発した事を確認したあと、フラスコ内の温度がほぼ一定になったらその温度をよむ
(6)フラ...続きを読む

Aベストアンサー

(1)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いていれた後、フラスコ内が飽和蒸気になるまで余剰のヘキサンを大気に放出するので、最初に入れる質量を測定しても意味がありません。
(2)フラスコが熱いままであれば、フラスコの外壁に接した外気が暖められ、上昇流れが生じ、重量計測に誤差が出やすいためでしょう。
(3)これは大変難しい質問です。
実験方法の記述でまず感じたのは、ウオータバスの温度90度が適切かどうかということがあります。シクロヘキサンの沸点は80.74℃であるので、少し高いように感じます。また、温度計の精度は吟味済みでしょうか。一番誤差が出やすいのは、フラスコ内の飽和蒸気の重量計測です。確実に飽和になっているか、目視では分かりにくい液膜が壁に残っていないか、どの要因が誤差を大きくするのか検討して下さい。大気圧が何時でも1013ヘクトパスカルとは限りませんので、沸点も僅かでしょうが変化します。

Qステアリン酸とミリスチン酸

ステアリン酸とミリスチン酸

石鹸を作っている者です。
石鹸の硬さと泡立ちを出すためにステアリン酸とミリスチン酸を添加するという方法があります。(ココナッツ油などに自然に含まれていますが、他に肌に刺激となる成分も入っているため、そういった油を避けて別途成分だけを添加する事があります)

ともに脂肪酸であり、鹸化価(中和価というのでしょうか?鹸化価とは違うのですか?)があり、それだけでも石鹸になるものと認識しておりますが、これ、単純に鹸化価通りの分量の水酸化ナトリウムと反応させてしまって石鹸としては問題ないのでしょうか。
アルカリが強くなりすぎたり、肌に刺激となる成分が発生したりなどはないのでしょうか。

Aベストアンサー

ラウリン酸(C12)、ミリスチン酸(C14)、パルミチン酸(C16)、ステアリン酸(C18)の4種は、石鹸作りでは最も基本となる飽和脂肪酸です。これらの含有比率が違うことと、それ以外の脂肪酸(主にオレイン酸、リノール酸、リノレン酸、)の含有比率の違いが、石鹸の原料として使われる油脂(パーム油、椰子油、オリーブ油、牛脂等)の違いであり、それらを用いて作られる石鹸の泡立ち、硬さ、溶け崩易さなどの違いです。基本的に、これらの脂肪酸が肌に悪いということはありません。ただし、C(炭素)の数が少ない脂肪酸のナトリウム(もしくはカリウム)塩は、肌への刺激性が増します。しかし一方で、炭素骨格の短い(=炭素数の少ない)脂肪酸塩のほうが柔らかく、泡立ちが良いという性質を持っています。極端な話、ラウリン酸のみで石鹸を作れば、非常に泡立ちがよく軟らかい石鹸ができますし、ステアリン酸のみで作れば硬くて泡立ちの悪い石鹸となります。ここに、炭素数が多いけれども不飽和結合を持つ脂肪酸を入れると、刺激を高めることなく軟らかい石鹸を作ることができます。オリーブ石鹸などは、この理屈で作られています。ただし、不飽和結合を持つ脂肪酸は酸化しやすく、また溶け崩れが激しいので、安定して長持ちする品質の石鹸を作るのは難しいです。ですから、脂肪酸の配合は、使いやすい石鹸を作るうえでもっとも大切な部分のひとつであり、各社、各製品でもっとも工夫している部分のひとつです。

ちょっと話が逸れましたが、仰られているとおり「ステアリン酸とミリスチン酸を添加する方法」で「けん化価どおりの分量の水酸化ナトリウムと反応させ」れば、原料油脂の中に入っている脂肪酸と全く同じく、脂肪酸のナトリウム塩ができますし、肌に刺激となるような成分(つまり不純物?)が生成されることはありません。

ただし、別の質問(http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5640329.html)で書いているとおり、その時々でけん化価は理論値どおりにはなっていませんので、刺激などを気にするのであれば、固める前の石鹸のpHを調べて酸、アルカリどちらかに偏っていたら調製するほうが良いでしょうね。もしくは、作成後の石鹸のpHを調べるのもいいかもしれません。

ラウリン酸(C12)、ミリスチン酸(C14)、パルミチン酸(C16)、ステアリン酸(C18)の4種は、石鹸作りでは最も基本となる飽和脂肪酸です。これらの含有比率が違うことと、それ以外の脂肪酸(主にオレイン酸、リノール酸、リノレン酸、)の含有比率の違いが、石鹸の原料として使われる油脂(パーム油、椰子油、オリーブ油、牛脂等)の違いであり、それらを用いて作られる石鹸の泡立ち、硬さ、溶け崩易さなどの違いです。基本的に、これらの脂肪酸が肌に悪いということはありません。ただし、C(炭素)の数が少ない脂肪酸...続きを読む


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