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凝固点降下についての質問です。
純水(10ml)に尿素(0.6g)または塩化ナトリウム(0.3g)を少量とかして試験管にいれ、
氷に粗製食塩を加えたものの中に入れて凝固点を測定するという
実験なんですが、
(1)グラフから凝固点を求めようとしているのですがどこを読めばいいのかわかりません。どうやって考えたらいいのでしょうか?

(2)凝固点から尿素と食塩の分子量(式量)を求めるのですが、
この値は一般にどちら(理論値より大きいか小さいか)にかたよるのでしょうか?
また、その理由も教えてください(実験時の誤差は除く)

お願いします。

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A 回答 (4件)

No.3です。


遅くなってすみません(汗)

> そのほかにも何か理由があるんでしょうか?
> それと温度測定等々の実験上の誤差が
> 複合的に影響したものだけなのでしょうか?

改めて考えてみたのですが、今回の1回の実験の結果だけで
原因を特定するのは厳しい、という気がしてきました(汗)

つまり、複数回の実験結果で同じ傾向が見られるのであれば、
尿素にはこの方法で分子量を求めると、実際の分子量よりも
大きい値が出る要因を持っている(例えば、2つ(以上)の分子の
会合による見かけの分子量の増加など;NaClが電離するのと逆
の現象)と推測できますし、
逆に今回の結果が特殊例であれば、実験の際に何らかのエラー
が発生した(例えば、一時的に冷却が不均一になった、など)と
推測できる、ということです。
参考;
http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/kaig …


なので、レポートであれば、誤差は誤差として算出するとして、
その理由についてはあまり突っ込まない方がいいかもしれません(汗)
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この回答へのお礼

いえいえ!ありがとうございます!
一度の実験では確かに判断しがたいものがありますよね。

親切丁寧なご回答、本当にありがとうございました。

お礼日時:2007/07/20 23:59

No.1・2です。



> 電離度だのなんだのと出てきてさっぱり理解不能でした。
> 粒子数が電離して単純に2倍になるのはいいのですが。

難しく考えなくても、「単純に2倍」している時点で「電離度=1」を織り込んで考えている
ということになるので、まずは安心して下さい。


電解質を溶質として凝固点降下の実験を行う場合は、まず、どのようなイオンに分かれる
かを考えます。
例えば、
  NaCl → Na^+ + Cl^- ; 2つのイオン
  CaCl2 → Ca^+ + 2 Cl^- ; 3つのイオン
ということで、凝固点降下に効いてくる粒子数は、NaClなら2倍、CaCl2なら3倍ということなります。
・・・ただ、これは「最初の電解質が全て電離する」、つまり「電離度が1(=100%電離)」の場合です。


本当に厄介なのは、電離度が0(→尿素のような非電解質)や1(強電解質)ではなく、
その中間(0.3とか0.8とか)の「弱電解質」の溶質の場合です。
もしもNaClが弱電解質だった場合、NaCl水溶液には「Na^+」「Cl^-」の他に「NaCl」の
ままで溶けたものまであることになります。

例えば、溶かしたうちの半分だけが電離する場合(電離度0.5)は、
 2 NaCl → NaCl + Na^+ + Cl^-
 (NaCl → 1/2 NaCl + 1/2 Na^+ + 1/2 Cl^-)
ということで、溶かす前の粒子数に対し、溶けた後の粒子数は1/2+1/2+1/2で
3/2倍(=1.5倍)になることになります。
また、溶かしたうちの2/3が電離する場合は、
 NaCl → 1/3 NaCl + 2/3 Na^+ + 2/3 Cl^-
となるので、溶けた後の粒子数は、元の5/3倍(=1/3+2/3+2/3)になることになります。

このように、電離度が中途半端な場合は、電離するものとしないものの比率まで
考えなければならなくなるので、面倒になるわけです。


・・・ただ、通常は、凝固点降下の実験に弱電解質はあまり使わないのではないか
と思いますので、「非電解質(電離度0)」の場合(→尿素など)と、「電解質(電離度1)」
の場合(→NaClなど)をおさえておけば、とりあえずはよいのではないかと思います。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます!
電離度はそこまで心配しなくてよかったんですね。
ほっとしました笑

ひとつ確認させていただきたいのですが、
尿素の方はもう一度計算し直してみたら
65.2とプラスになってしまいました(汗
NaClの方は半分プラス1くらいでこれはとりあえず
実験内の誤差、ということで収まると思うのですが、
尿素がプラスになったのは
前にお答えいただいた内容の
「反対」でよろしいんですかね?
そのほかにも何か理由があるんでしょうか?
それと温度測定等々の実験上の誤差が
複合的に影響したものだけなのでしょうか?

親切にお答えいただきとても助かっています。
確認と言うより質問に近くなっていますが(汗
ぜひお答えください。
よろしくお願いいたします。

補足日時:2007/07/15 01:04
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No.1です。



> 食塩が理論値の約半分となってしまいました。

痛恨のミス(汗)
前回コメントしておこうとしていたのに書き忘れてしまったことなのですが、
食塩(塩化ナトリウム)のような電解質の水溶液の場合は、
  NaCl → Na^+ + Cl^-
という電離によって、粒子数としては2倍になるため、凝固点降下に2倍で
効いてきます。


従って、「Δt =km」の式からモル濃度mを求めたと思いますが、
このmから塩化ナトリウムの式量を出す場合は、「式量=添加量/m」ではなく、
「式量=添加量/(m/2)=2*添加量/m」という式を使用することになります。

ですので、理論値の約半分ということは、実際には正しい値に近いところが
出ていた、ということになると思います。

この回答への補足

なるほど!
やはり電離が関係していましたか。
突っ込んだ話になってしまいますが
このNaClの粒子について調べたところ
電離度だのなんだのと出てきて
さっぱり理解不能でした。
粒子数が電離して単純に2倍になるのはいいのですが。

質問ばかりでお手間をとらせて申し訳ないです。
よろしくお願いします。

補足日時:2007/07/13 18:20
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(1)


値を読む場所としては、以下の参考URLで図示されているように、「液体時の線」と
「凝固中の線の延長線」の交点(「冷却曲線と凝固点」のグラフのA点)、になります;
http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter2/le …
(ページ中程の「2.冷却曲線と凝固点降下」の章を参照)

「どうやって考えたらいい」かは・・・考えると、かなり難しい気がしますが(汗)、
「過冷却中に放出される熱と、その放熱の時間」を、「過冷却が起こらなかった場合に
放出される熱と、その放熱の時間」を「等しいとみなす」ことにより、上記の交点を
「過冷却が起こらなければ、最初に凝固が始まったはずの温度」と考えてもいいだろう、
ということだと思います。


(2)
どちらかというと、「結果がどちらにずれたか」を見て、それを元に原因を考えたい
ところですが、敢えて「偏りやすいとしたらどちらか」を推測すると・・・

「凝固中の温度が右下がりの直線になる」というのは、凝固部分は純粋な溶媒(今回の
場合は水)のみで、溶質はまだ液体状態の部分に残される(=濃縮される)、ことによります。
ここで、もし、「濃縮によって、凝固部分にも溶質が取り込まれるようになる」という事態が
起こったとすれば、凝固が進むにつれて、濃縮の速度が遅くなるため、凝固点降下の
仕方が緩やかになり、温度変化は直線ではなくなって、極端にいうと下に凸の曲線に
なります。

従って、上記のような場合を考えるなら、直線の場合よりもグラフの交点は下になり、
凝固点降下(Δt)は大きくなるので、
 Δt  = km  (上記URLの説明を参照)
から、モル濃度mも大きくなります。

一方、溶かした質量は一定なので、結果として分子量(式量)は小さくなる、ことになります。
(なお、過冷却から一気に凝固したときにだけ溶質が取り込まれる、という場合を考えると、
 上とは逆の結果が予想されることに・・・(汗))

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
(1)のほうは理解できたんですが、
(2)で実際に実験してみると
尿素が理論値マイナス8、
食塩が理論値の約半分となってしまいました。
尿素のほうはおそらくご回答の内容でいいと思うのですが、
食塩のほうは何か別の理由があるのでしょうか?

たびたびすみません。よかったらご回答いただけたらなと思います。

補足日時:2007/07/13 00:27
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化学の授業で、凝固点降下の実験をしました。
尿素と塩化ナトリウムをそれぞれ0.6、0.3gずつ10mlの純水に溶かし、
試験管に入れた後、寒剤で冷却しました。
10秒ごとにアルコール温度計で温度を測り、結果をグラフ(<縦軸>温度<横軸>時間)にすることで、各溶液の凝固点を求めました。

結果は、
尿素  -1.40
塩化ナトリウム  -3.40
でした。

次に、求めた凝固点から、
M=1000×1.88×W{0.6or0.3}/(0{純水の凝固点}-t{-1.40or-3.40})×10{純水の質量}
という式より、尿素、塩化ナトリウムの分子量を求めました。

しかし、求めた分子量は、
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塩化ナトリウム  15
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グラフと同様、ほぼ水平」という実験結果が正しいものとしての、推測です。


55tontaさんが言われる通り、溶液で凝固が始まってもグラフが下降し続ける
のは「過冷却を過ぎると、溶媒が先に凝固し、溶液の質量モル濃度が上昇」
するから、です。
逆を言えば、「溶媒のみで先に凝固しない」、つまり「溶媒と溶質が同時に
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ことはありえることになると思います。

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(5) ポリエチレン管を外しボンベの質量(w2)を計測
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この様にして測定したのですがどうしてもブタンの分子式から計算したもの(58)と4ぐらいの誤差が生じてしまいます。
原因をできるだけ詳しく教えて下さい、お願いします。
(ちなみに、このボンベにはライター用で、プロパンが少量含まれています。)

Aベストアンサー

大きい方にずれたのですね。
理由として可能性のあるものを考えてみましたか。実験を行った人が一番操作上の問題点について詳しいことを知っているはずです。

プロパンが混じっている可能性があります。種類がわかりませんので割合がわかりません。#1にありましたように10~20%だとすると2ほど値が小さくなるはずです。
仮に平均分子量が56だとします。
上向きにしたときの値 58で+2,
下向きにしたときの値 62で+6です。

市販のライターガスのボンベを使って水上置換で気体の体積を、前後の質量差で気体の質量を測定するという方法の場合に起こりやすい操作上の問題点を2つ書いておきます。

(A)ガスチューブ(パイプ)の問題
・チューブの取り付け
ボンベの質量を測定するときチューブはついたままでしたか。外していましたか。水上置換でチューブを水につけますので水滴が付きます。
従ってたいていはチュープを外して状態でボンベの質量を測ります。
測定が2回あります。W1の測定の後チューブを取り付けます。この時に少しガスを噴出させてしまう可能性があります。ボンベについている弁は押すと開くようになっているからです。この時出たガスは空気中に出ますので体積の測定にかかってきません。W2の測定の前にはチューブを外します。チューブを引いて外しますのでガス漏れの可能性は少ないです。
・ガスの放出
多分ノズルに取り付けたチューブを押さえて押し込むようにしてガスを出したと思います。専用のチューブがあるわけではありませんのでガス漏れが起こります。ボンベを下向きにした方がチューブの曲がりがきついのでガス漏れの可能性が高くなります。

(B)水滴の問題
仮に200mLほど気体を集めるとします。1molで22.4Lですから1/100mol弱です。分子量が58であれば0.6g弱です。W1の測定ではまだ水は使っていません。W2の測定は水上置換の操作後です。ボンベに水滴が付く可能性は大きいです。1滴付けば0.01gの変化は起こりうるでしょう。ボディーのところは拭くと思いますが口金のところのくぼみに水が残る場合が多いです。

2つ書きました。この2つは分子量の測定値を大きくする方向に働くか小さくする方向に働くかを考えてみて下さい。

私もやったことがありますがこの2つはどうしようもありません。(A)の方がコントロールしにくいです。

大きい方にずれたのですね。
理由として可能性のあるものを考えてみましたか。実験を行った人が一番操作上の問題点について詳しいことを知っているはずです。

プロパンが混じっている可能性があります。種類がわかりませんので割合がわかりません。#1にありましたように10~20%だとすると2ほど値が小さくなるはずです。
仮に平均分子量が56だとします。
上向きにしたときの値 58で+2,
下向きにしたときの値 62で+6です。

市販のライターガスのボンベを使って水上置換で気体の体積...続きを読む

Q凝固点降下定数の単位

なぜ凝固点降下定数の単位って(k/mol・kg-1)と言う単位になるのですか?


凝固点降下定数=RT*2/ΔH


と言う式なのですが、Rは(j/mol・k)、Tは(K)、Hは(kj/mol)という単位で表されていて、これをいじってみても(k/mol・kg-1)になりません。

教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

これは、濃度をどの単位で表示するかの違いです。

希薄溶液で、凝固点降下度をΔt、溶質のモル分率をx、溶媒の融点をT、溶媒のモル融解エンタルピーをΔHとすると、

Δt=(R(T^2)/ΔH) x

となりますが、(R(T^2)/ΔH)の単位はK(ケルビン)であり、モル分率は無次元量なので、上の式の単位は両辺で一致しています。※(T^2)はTの2乗です。

つぎに、濃度を質量モル濃度 m(溶媒の単位質量に溶ける溶質の物質量)で表示した場合、溶媒のモル質量をMとして、モル分率xとは

x=m/(m + 1/M)

の関係となりますが、希薄溶液では m + 1/M ≒ 1/M とみなせるので

x=m M

したがって、

Δt=(MR(T^2)/ΔH) m

ここで、Mの単位を kg/mol で表わせば(数値としては、溶媒の分子量の0.001倍)、(MR(T^2)/ΔH)の単位は kg K / mol なので、ご質問のものと一致します。

(参考)
http://ostwald.naruto-u.ac.jp/~takeda/class/gr_labwork1/fpdpress/fpdpress.pdf

これは、濃度をどの単位で表示するかの違いです。

希薄溶液で、凝固点降下度をΔt、溶質のモル分率をx、溶媒の融点をT、溶媒のモル融解エンタルピーをΔHとすると、

Δt=(R(T^2)/ΔH) x

となりますが、(R(T^2)/ΔH)の単位はK(ケルビン)であり、モル分率は無次元量なので、上の式の単位は両辺で一致しています。※(T^2)はTの2乗です。

つぎに、濃度を質量モル濃度 m(溶媒の単位質量に溶ける溶質の物質量)で表示した場合、溶媒のモル質量をMとして、モル分率xとは

x=m/(m + 1/M)

の関係となります...続きを読む

Q凝固点降下の実験

実験結果が理論値と大幅にずれてしまいました。

ー実験内容ー

尿素と塩化ナトリウムの凝固点を測定し、凝固点降下の式からそれぞれの分子量・式量を求めました。

t0:純水10.0g(W0)の凝固点…0.15℃
t1:純粋10.0g+尿素0.6g(W1)の溶液…凝固点-1.70℃
t2:純粋10.0g+NaCl0.3g(W2)の溶液…凝固点-0.70℃

①t0-t1=(W1/M)/(W0/1000)×1.88より

M(尿素の分子量)≒61.0

②t0-t2=(W2/M)/(W0/1000)×1.88×2より

M(塩化ナトリウムの分子量)≒133.0

ー終ー

尿素は問題なかったのですが、塩化ナトリウムについては完全にアウトです…

どこで間違えてしまったのでしょうか。

NaClは電離するので2倍になると考えたところが間違いなのでしょうか…?

ご指摘をお願い致します。

Aベストアンサー

NaClは電離するので2倍になると考えたところが間違いなのでしょうか…?
いや、それで良いですよ。
見ていないし、引退してから理科年表ぐらいしか、身の回りに無いので、根拠はありませんが、食塩って「ものすごーく」水に溶けにくいの知っていました?
多分完全に溶かすには数日かかると思います。
それより気になるのがミスタイプ。
純粋→純水、
NaCl0.3g、これどこで切るの?NaCl0は次亜塩素酸ナトリウム、NaCl03は塩素酸ナトリウム、NaClは食塩。
元素記号を書く時は必ず日本語全角で書きましょう、そして量は英字半角で書きましょう。

Q過冷却について

過冷却はなぜ起こるのですか?
現象としの理論は大体わかったのですが、それがエネルギー的にどうなのか、がいまいちつかめません。
教えてください。

Aベストアンサー

過冷却がなぜ起こるのか?と問われれば、その答えは「融点以下の液相は固相として存在するのが熱力学的に最も安定だが、実際に凝固するためには「核発生」というきっかけが必要だから」という答えになります。

過冷却現象はエネルギー的な安定の観点からだけでは説明できません。動的な成長理論(核発生理論)を考えて初めて説明されます。
エネルギー収支からの検討は「ある温度(と圧力)のもとで、その物質はどんな状態として存在するのが一番安定か」を教えてくれます。例えば氷点下1℃なら「水は固体として存在するのが安定」です。しかし「どれくらいの時間をかけたらその状態に至るのか」は教えてくれません。その状態に1秒で移行するかも知れませんし、1億年かかるかも知れません。

「熱力学的に安定ではないのだが存在できている」例で、一番分かりやすいのがダイヤモンドでしょう。常温常圧における炭素の安定相はグラファイトでありダイヤモンドではありません。ダイヤモンドは本来、常温常圧では存在してはいけない物質なのです。
しかしダイヤモンドがグラファイトに転化するには、とんでもなく高いエネルギー障壁を乗り越えて構造を組み換えねばなりません。この組み換えが起こる確率は非現実的なほどに低いので、事実上常温常圧でもダイヤモンドはダイヤモンドのまま存在できます。

0℃以下になった水も、その安定相は当然に固体である氷です。ところが上記のダイヤモンド→グラファイトの場合と同様、水が氷に変化するにはある障壁を乗り越えなければなりません。実際にはその障壁は大して高くないので水を凍らせるのは別に難しくないのですが、いずれにしても「きっかけが必要」とは言えます。
水に限らず液相→固相の変化において、このきっかけ(あるいは障壁)に相当するのが「核発生」です。核発生理論についてはすでに十分な検討がなされ、学説としては確立しています。

いま液体が融点以下に冷やされて、下の図のように液体の中に小さな固体の粒(核)が発生したとします。この粒は大きく成長できるのでしょうか、それともやがて消滅してしまうのでしょうか。

 液体
   / ̄\
   │固体 │
   \_/

この場合のエネルギー収支を考えてみると
・液体が固体になったことによりエネルギー的に得した分(潜熱放出)

・液体と固体との境界が生じたことによりエネルギー的に損した分
があります。後者のことを「界面エネルギー」などと呼びます。界面エネルギーの概念はややなじみにくいかとも思いますがとりあえずは、異なる相が接している場合にその部分に余分なエネルギーが必要になる、と理解すればよいでしょう。
さて、液体が固体になったことによる自由エネルギー低下分は固体部分の体積、すなわち半径の3乗に比例します。後者は表面積に比例しますから、結局半径の2乗に比例します。これらを差引きして考えると、半径rが大である核ほどエネルギー的に安定であることになります。逆に小さな核はエネルギー的に不安定なため、やがて消滅してしまうことになります。
「小さな核はやがて消滅してしまうのであれば、いつまでたっても核は成長できないのではないか?」
これもおっしゃる通りです。しかし実際には核は生成します。それはどういうことかと言うと、分子は常に離合集散を繰り返しているわけですが、その集合体がたまたま生き残れるために必要な大きさに(確率的に)達したとすると、その先は安定して成長できるようになるからです。

もう少し、数式も取り入れながら説明したいと思います。
いま液相中にnモルの固相が析出し半径rの結晶相(固相)が発生したとします。その場合の自由エネルギー変化ΔG(n)は
ΔG(n)=4πr^2 γ-nΔμ  (1)
と表されます。γは液相-固相の界面エネルギー、Δμは1 molあたりの自由エネルギー変化です。Δμは過飽和度(過冷却度)の関数であり、過飽和度が大きくなればΔμも大きくなります。

析出する結晶相を球形に近似すれば、結晶相のモル体積をνとして
ΔG(r)=4πr^2 γ-(4πr^3 Δμ)/3ν  (2)
と表されます。
(2)をrで微分して0に等しいとおくと、ΔG(r)が極大をとるrの値が
r=2γν/Δμ  (3)
と求まります。
このrの値を臨界半径(臨界曲率半径)などといいr*で表します。これ以上大きいサイズの原子クラスター・分子クラスターであれば、大きくなればなるほど自由エネルギーが下がりますから安定して成長することができます。
Δμを大きくすれば、換言すれば過冷却度を大きくすればr*は小さくなり、確率的なゆらぎで発生した核は小さいものでも生き残れるようになります。よって水の場合、0℃ではすぐに凍らなくとも、-1℃、-2℃と温度を下げればΔμが大きくなり、ついには発生した核が安定して成長し次々と凍ることになります。これが過冷却現象の正体です。
核発生についてご興味があれば参考ページの[1]などもご覧ください。

ついでに、正しい知識について整理しておきましょう。
水を0℃以下の場所に置けばいずれはその場所と同じ温度になるのは確かです。そしてその温度になるのであれば、どれだけ時間がかかろうとも最終的には凍ります。大気圧で0℃以下の環境における水の安定相は、液体でなく固体だからです。「大気圧で0℃以下の環境で、液体の水は平衡状態にはない」なんて当たり前のことを言っているに過ぎません。
過冷却によって0℃以下の水が液体の状態を取りうるのは事実ですが、それは過渡的な現象に過ぎません。「いずれは」と言うなら仮に過冷却がおきようとも、水は最終的に「氷になる」というのが正しい帰結です。過冷却がおきたからといって、0℃以下の環境において水が安定相となることはあり得ません。

また過冷却の水が凍り始めれば確かに潜熱を放出し水の部分の温度は上がります。しかし水の部分の温度が0℃になったからといって凝固が停止するわけではありません。0℃(より厳密に言うなら水の融点)において、水と氷は任意の割合で共存できます。「過冷却状態の水の当初の温度によって、0℃になった時の氷水の氷/水の分量が違ってくる」というのは何かの間違いでしょう。水/氷の系と外界との間にエネルギーのやり取りがないなら分量は変わってきますが、今は「系を0℃に保つ」という条件を付けているのですから、系と外界との間にエネルギーのやり取りがあることは前提となっています。
「-80℃の過冷却状態の水なら、わずかの刺激で全部凍る」というのは間違いではありませんが、「-80℃より高温の過冷却状態の水なら、必ず水の部分が残る」というのは間違いです。上記と同様に外界との間にエネルギーのやり取り(具体的には系からの熱の排出)があるからです。外界とのエネルギーのやり取りがない(完全断熱条件)なら正しいです。

【参考ページ】
[1] 核生成 http://www.jsup.or.jp/shiryo/tenbo.html#h13
「第3章 無容器浮遊溶融プロセシング 資料(2)」のpdfファイルをダウンロードしてお読み下さい。

参考URL:http://www.jsup.or.jp/shiryo/tenbo.html#h13

過冷却がなぜ起こるのか?と問われれば、その答えは「融点以下の液相は固相として存在するのが熱力学的に最も安定だが、実際に凝固するためには「核発生」というきっかけが必要だから」という答えになります。

過冷却現象はエネルギー的な安定の観点からだけでは説明できません。動的な成長理論(核発生理論)を考えて初めて説明されます。
エネルギー収支からの検討は「ある温度(と圧力)のもとで、その物質はどんな状態として存在するのが一番安定か」を教えてくれます。例えば氷点下1℃なら「水は固体として存在...続きを読む

Q気体 分子量

気体の分子量を測定する実験についての
質問です。
水上置換法によって気体(ブタンガス・窒素の2種の実験)を取り出し、その前後の気体入りボンベの重さを量り、そこから気体の分子量を求めるという実験でした。

※大気圧をP、水蒸気圧をp、採った気体の体積をV、気体入ボンベの質量の実験前をW1、後をW2、気温をt、求める分子量(すなわちモルの値)とし、
(P-p)/760×101300×V
=(W1-W2)/M×8310(気体定数)×(t+273)[K]

でM=分子量を求めました。

この実験についていくつか質問をさせていただきます。

・Mの値が実際のブタンガス(58)または窒素(28)の値と
ずれるのはなぜですか?
実験中における誤差を含めても、なぜかずれてしまいました。
ブタンガスのボンベ(ライター用)にはプロパンガスが含まれているとも聞きました。これは関係ありますかね?
また、計算式に当てはめる値、
(つまり測定前後の重さW、温度t、体積Vなど)
のなかではどれが一番値に影響がでますか?
ちなみに重さは電子天秤(最小メモリ0,001g)、温度は通常の温度計(最小メモリ1℃)、体積は500mlメスシリンダー(最小メモリ10)でした。

・ボンベを上向きにして測定したときと下向きのときとではかなり値に差が出ました。(誤差以外)
これはなぜなんでしょうか?

少しわかりにくいとは思いますが、
お力をお貸しください。
よろしくお願いします。

気体の分子量を測定する実験についての
質問です。
水上置換法によって気体(ブタンガス・窒素の2種の実験)を取り出し、その前後の気体入りボンベの重さを量り、そこから気体の分子量を求めるという実験でした。

※大気圧をP、水蒸気圧をp、採った気体の体積をV、気体入ボンベの質量の実験前をW1、後をW2、気温をt、求める分子量(すなわちモルの値)とし、
(P-p)/760×101300×V
=(W1-W2)/M×8310(気体定数)×(t+273)[K]

でM=分子量を求めました。
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Aベストアンサー

6/16の質問に同じ内容のものがあります。

>・ボンベを上向きにして測定したときと下向きのときとではかなり値に差が出ました。(誤差以外)

得られた値を示して頂かないと判断できません。

「誤差以外」とはどういう意味ですか。誤差評価がすんでいるのであればずれる理由もわかっているのではないですか。

この実験では操作上の原因で分子量が大きくなる場合も小さくなる場合もあります。かなり難しい実験です。ガスボンベを用いて水上置換でやる限り避けることが出来ないでしょう。

プロパンの混入は試料の問題ですから誤差ではありません。ただ混入の割合がわからなければ他の操作上の誤差とつっこみになってしまいます。誤差の吟味は出来なくなります。

Q炎色反応とガスバーナー

炎色反応を調べる際に、ガスバーナーを斜めにしましたが、なぜなんでしょうか? 外炎の範囲が広がるのかとも思いましたが、あまり確証が持てません。 どなたか化学に詳しい方、教えていただけないでしょうか? 厚かましい願いですが、どうかよろしくお願いします

Aベストアンサー

ガスバーナーに異物が入らないようにするため。
http://okwave.jp/qa1388661.html

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