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学校にある文献を見ても載っていません。
もし知っておられる方は、よろしければ参考文献の
名前もお願いしますm(。。)m

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A 回答 (3件)

CUBIC-Bさん、こんにちは。


安息香酸の溶解熱について、検索してみました。
参考文献としては、

☆基礎薬学 物理化学 桐野豊 編集
☆薬学生の物理化学 第2版  馬場茂雄 監修

などがあるようです。

この実験では、安息香酸の、水に対する溶解熱を、温度を変えて測定し
それより安息香酸の水に対する溶解熱を求めています。

溶媒1000gに溶ける物質の物質量をもって、溶解度とし、
これを分子溶解度Sとすると、
ファント・ホッフの式から
R:気体定数、T:絶対温度とすると、

dLnS/dT=ΔH/RT^2

となるそうです。これを積分すると、

lnS=lnC-(ΔH/RT)
さらに
logS=logC=(ΔHΛ9.15T)

となるようです。
これについては参考URLを見てください。
ファント・ホッフの式が分からなかったのですが
気体の状態方程式から導き出せるのでしょうか。

さて、実験は安息香酸1.5gを500mlの三角フラスコに入れて
沸点近くまで熱し、次に放冷して30℃まで下げ、25℃の恒温層につけ1時間振とう。
50mlピペットで溶液50mlをとり、100ml三角フラスコに入れます。
これを、フェノールフタレインを指示薬、0.1mol/l NaOH溶液で滴定します。
VB ml要したとすると、安息香酸50mlに含まれる物質量mは、

m=NBVB/1000 (mol)

です。ただし、NB:0.1mol/l NaOHの正確なモル濃度 とします。
これより、mに安息香酸の分子量122をかければ、
50ml 飽和溶液に含まれる安息香酸のグラム数w=122m(g)
が分かります。

50mlの飽和溶液の質量をWとすると、この中の溶媒W0は
W0=W-w

水1000gに溶けている安息香酸の物質量から、分子溶解度は

S=1000(m/W0)=1000(m/(W-w)) 単位(mol/1000g)

飽和溶液の比重はほぼ1なので、とみなし、
50ml飽和溶液=50gであるから、W,m,wを代入すればSを得ます。

同様に、25℃、35℃、45℃における分子溶解度Sを求めて
横軸に(1/T)
縦軸にlogS
としてグラフを描くと、
ΔH=2.45×10^4(J/mol)

という値が求まったそうです。
ただ、参考文献では、実験結果は
ΔH=2.72×10^4
という数値になっており、この誤差は考察に書かれているとおりです。

大変難しい実験だと思います。
ご参考になればうれしいです。頑張ってください。

参考URL:http://www.geocities.co.jp/Technopolis-Mars/8845 …
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この回答へのお礼

詳しい説明ありがとうございますm(_ _)m
頑張ってレポート書きます^^

お礼日時:2003/07/17 20:17

ネット検索したら,こんなページ見付かりました。



  ◎ 溶解熱の測定

同じ実験かな?

参考URL:http://bigjohn.ce.fukui-nct.ac.jp/butsuka/DT-15/ …
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化学便覧や理化学辞典に載っていたと思うのですが・・・

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Qvan't hoffの式を用いた溶解熱の算出

van't hoffの式
ln(m1/m2)=-(ΔH/R)[(1/T1)-(1/T2)]
(mは質量モル濃度、Tは絶対温度、ΔHは溶解熱、Rは気体定数)

この式と、化学便覧に載っていた硝酸カリウムの
20℃の時と25℃の時の溶解度を用いて
同じく化学便覧に載っていた硝酸カリウムの溶解熱(34.9kJ/mol)
を算出しようとしたのですが、計算結果が約27kJになってしまいました。

ほかの温度の時の溶解度を用いて計算しなおしてみましたが
やはり27kJ付近になってしまいます。

私の式の使い方が間違っているのでしょうか?
計算過程を書くと

硝酸カリウムの式量:101.1[g/mol]
気体定数:8.314[J/mol・K]

20℃時の溶解度: 24.0[g溶質/100g溶液]
溶質: 24.0[g]/101.1[g/mol]=0.237[mol]
溶媒: (100-24.0)[g]=0.0760[kg]
質量モル濃度: 0.237[mol]/0.0760[kg]=3.118[mol/kg]

25℃時の溶解度: 27.5[g溶質/100g溶液]
溶質: 27.5[g]/101.1[g/mol]=0.272[mol]
溶媒: (100-27.5)[g]=0.0725[kg]
質量モル濃度: 0.272[mol]/0.0725[kg]=3.752[mol/kg]

ln(3.118/3.752)=-(H/8.314)[(1/293.15)-(1/298.15)]
H=26.9[kJ/mol]


以上です。
よろしくお願いします。

van't hoffの式
ln(m1/m2)=-(ΔH/R)[(1/T1)-(1/T2)]
(mは質量モル濃度、Tは絶対温度、ΔHは溶解熱、Rは気体定数)

この式と、化学便覧に載っていた硝酸カリウムの
20℃の時と25℃の時の溶解度を用いて
同じく化学便覧に載っていた硝酸カリウムの溶解熱(34.9kJ/mol)
を算出しようとしたのですが、計算結果が約27kJになってしまいました。

ほかの温度の時の溶解度を用いて計算しなおしてみましたが
やはり27kJ付近になってしまいます。

私の式の使い方が間違っているのでしょうか?
計算過程を書くと

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Aベストアンサー

希釈熱を忘れています。

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化学便覧に載っていた硝酸カリウムの溶解熱(ΔsolH=34.9kJ/mol)は、無限希釈極限(溶質イオン間に相互作用がない仮想的な状態)における値です。計算結果の約27kJは、質量モル濃度がmの時の溶解熱ΔsolH(m)です。希釈熱ΔdilH(m→0)は化学便覧に載っています。確認してみて下さい。

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2成分A,Bからなる溶液を考えます。この溶液に成分Aを1モル加えたときの溶液の体積変化をAの部分モル体積といいます。ただし溶液はAを1モル加えても濃度の変化がないくらい多量にあるとします。これを用いると溶液にAをdnAモル、BをdnBモル加えた際の体積変化は以下のようになります。VAはAの部分モル体積です。
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QVan't hoffプロットって?

van't hoffプロットって、何を表すグラフなのですか?
確か横軸は温度の逆数で縦軸はlnkと書いてあったのですが、
何を示したい、もしくは、化学的にどんな意義があるのか教えて下さい。

Aベストアンサー

 回答の前に確認させてください。お知りになりたいグラフは「横軸が温度の逆数」で「縦軸が ln(k)(大文字のK)」のものですね。もし,「縦軸が ln(k)(小文字のk)」でしたら,Organomets さんがお書きの様に Arrhenius プロットです。Arrhenius プロットでしたら,ここでも何度か質問に出ていますのでトップページ(↓)で検索してみてください。

 で,van't Hoff プロットですが,このもの自身は見付からなかったのですが,「化学辞典」(東京化学同人)に van't Hoff equation (ファントホッフの式)として,次の2式が出てきます。

  d( ln(Kp) )/dT = ΔH/(RT^2)
  d( ln(Kc) )/dT = ΔU/(RT^2)
    Kp:圧平衡定数,Kc:濃度平衡定数,
    R:気体定数,T:絶対温度,
    ΔH:定圧反応熱,ΔU:定容反応熱

 これらの式は『平衡定数の温度変化を示すと同時に,反応の平衡定数と反応熱を結びつける関係式』です。

 ここで,各式をそれぞれ積分すると次の2式が得られます。

  ln(Kp) = C - (ΔH/R)(1/T)
  ln(Kc) = C' - (ΔU/R)(1/T)

 したがって,お書きの van't Hoff プロットとは,「縦軸に ln(Kp) 又は ln(Kc)」を「横軸に温度の逆数(1/T)」をとってプロッとしたものだと思います。そうだとすると,プロットは直線になり,その傾きから定圧反応熱(ΔH)や定容反応熱(ΔU)と言った熱力学パラメーターが得られます。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/index.php3

 回答の前に確認させてください。お知りになりたいグラフは「横軸が温度の逆数」で「縦軸が ln(k)(大文字のK)」のものですね。もし,「縦軸が ln(k)(小文字のk)」でしたら,Organomets さんがお書きの様に Arrhenius プロットです。Arrhenius プロットでしたら,ここでも何度か質問に出ていますのでトップページ(↓)で検索してみてください。

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Qフロイントリッヒ(Freundlich)の吸着等温式の係数aとnは何を示しているの?   

シリカゲルに染料を吸着させる実験ででできた、フロイントリッヒ(Freundlich)の吸着等温式
 logV=(1/n)*logC+loga (ちなみに、Vはシリカゲル1gあたりに吸着した染料のmol数、Cはシリカゲルの入っている染料の平衡濃度mol/lです。)のnとaは何を示しているんですか?テキストにはnの意味はなく、aは吸着剤と吸着質との相互作用と強さを示すと書かれていたのですが、いまいちよくわかりません。 
 また、計算の結果はnが1.18、aが0.853になったのですがこの値はどう捕らえたらいいのでしょうか? 長々とすいません。どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 Freundlichの吸着等温式は実験式です。つまり、n(吸着指数)やa(吸着係数)は実験事実をよく表すための定数にすぎないと考えてください。
 138hajimeさんの式(logの形)を元に戻して、
V=aC^(1/n)
という式にして見ると分かりやすいかと思います。
要するに、
吸着量V(mol-吸着された物質Aの物質量/g-吸着媒の重量)

濃度C(mol-溶液中の物質Aの物質量/L-溶液の体積)
の間に 比例関係(aで表す)と指数関係(1/nで表す)が成り立っているということです。

 「aは吸着媒と吸着質との相互作用と強さ」という表現については、aの値が大きいと、同じ溶液中の濃度Cに対して吸着される吸着質の量が大きくなることを表現すると上記のような表現になったのだと思います。あくまで実験式ですので。

 ちなみにネットで検索してみたところ、文献によっては吸着指数が(n)になっていました。これはおそらく、
(1/n)を使う→nの値が0<n≦1になり便利
(n)を使う→V=aC^(n)という式から等温吸着式を説明できて便利
という別々の視点から実験式が立てられているからだと思います。こういうことがおこるのも実験式ならでは!?

 計算結果をどう捉えるか…は、138hajimeさんの個性の発揮のしどころですが…とりあえず他の物質をシリカゲルに吸着させたときの値(文献値などで探す)と比較して、その染料の吸着されやすさがどの程度であるのかを述べてみてはいかがでしょうか。

例えば、活性炭を用いた場合の話ですが
http://www.cive.gifu-u.ac.jp/~sotsuron/Abstract/Room301/1_AM1/a993011050tt.pdf
によると吸着指数(1/n)が0.5より小さいと吸着強度は高いといえるようです。

 Freundlichの吸着等温式は実験式です。つまり、n(吸着指数)やa(吸着係数)は実験事実をよく表すための定数にすぎないと考えてください。
 138hajimeさんの式(logの形)を元に戻して、
V=aC^(1/n)
という式にして見ると分かりやすいかと思います。
要するに、
吸着量V(mol-吸着された物質Aの物質量/g-吸着媒の重量)

濃度C(mol-溶液中の物質Aの物質量/L-溶液の体積)
の間に 比例関係(aで表す)と指数関係(1/nで表す)が成り立っているということです。

 「aは吸着...続きを読む

Q六方最密格子の充填率の求め方

六方最密格子の充填率の求め方が分りません。今分っているのは面心立方格子と同じ0.74となることくらいです。
立方格子の場合は、原子を半径rの球体と考えて立方体の体積をrの式で求め、立方体内に含まれる原子の体積を求め、充填率を出しました。
六方の場合は…、同じようにやれると思うのですが、六角柱の体積をどう求めたらいいのか分りませんし、原子も一つがどれだけ立体内にあるのかも想像しにくいです。
解き方分る方ご教授願います。

Aベストアンサー

下記URLを参照ください.

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%AD%E6%96%B9%E6%9C%80%E5%AF%86%E5%85%85%E5%A1%AB%E6%A7%8B%E9%80%A0

Q実験で・・・

実験で安息香酸の分配比を求めることをしました。
安息香酸は有機相では2量体を形成していることはわかりました。実験では、安息香酸の濃度が濃くなると分配比の値は大きくなりました。しかし、濃度が濃くなると2量体を形成しやすくなるため、分配比の値は小さくなるのではないのでしょうか?
また分配比とpHの関係について教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

要は化学平衡の問題です。
分配比とは有機相にいる安息香酸達と水相にいる安息香酸達の濃度比をあらわしています。ここで「達」としたのは、有機相は2量体+1量体、水相は1量体+一価の安息香酸イオン+二価の安息香酸イオンとなるからです。
安息香酸は二価のイオンなのでH2Aとすると、平衡式は以下の様になります。(添え字、aは水相、oは有機相)

(有機相)
2(H2A)o⇔(H2A)2o(2量体)・・・(1)

(有機相から水相)
(H2A)a⇔(H2A)o      ・・・(2)

(水相)
(H2A)a⇔(HA-)a+(H+)a   ・・・(3)
(HA-)a⇔(A-)a+(H+)a   ・・・(4)

つまり、(2)の式の平衡がどちら側に傾くかが問題で、安息香酸がより2量体を形成すると、(1)の式の平衡が右側に偏ることになり、(H2A)oの濃度が減るためそれを補おうと(2)式の平衡が右側により、結果として有機相に含まれる割合が増加=分配比が大きくなったと考えられます。

次に分配比とpHの関係ですが、導出は面倒なので結果の式を書くと、
D=Kd/(1+Ka/[H+]a)(Kd:分配係数、Ka:酸解離定数)
となります。でもおそらく質問の意図は、定性的なpHの増減と分配比の増減の関係でしょうね。上記平衡式の(3)、(4)を見れば自ずと明らかになると思うので考えてみてください。
長々と失礼しました。

要は化学平衡の問題です。
分配比とは有機相にいる安息香酸達と水相にいる安息香酸達の濃度比をあらわしています。ここで「達」としたのは、有機相は2量体+1量体、水相は1量体+一価の安息香酸イオン+二価の安息香酸イオンとなるからです。
安息香酸は二価のイオンなのでH2Aとすると、平衡式は以下の様になります。(添え字、aは水相、oは有機相)

(有機相)
2(H2A)o⇔(H2A)2o(2量体)・・・(1)

(有機相から水相)
(H2A)a⇔(H2A)o      ・・・(2)

(水相)
(H2A)a⇔(HA-)a+(H+)a   ...続きを読む

Q融点と純度について、

融点の幅で純度が測定できると聞きましたが、何かいいグラフ、方法等ありませんか?教えてください。
ちなみに今回測定した物質はm-ニトロ安息香酸で、
融点78℃のところ
77,5℃~78,5℃の融点の幅がありました。

Aベストアンサー

融点の幅は純度の目安にはなりますが,きちんと測定できるものではありませんので、グラフや方法などは見つからないと思います。
一般的に,純度が上がると融点は高くなり,融点幅が狭くなります。基本的に融点には幅があるものですが、自動融点測定器などを用いると幅のない融点値が求まるので,幅の無い融点が報告されていることもあります。
融点78℃で、融点幅がその前後で1℃であればかなり純度が高いと考えてよいと思います。これが純度が低くなると75℃~78℃といったような融点を示すようになります。

Q理論値との違いの理由

塩酸、水酸化ナトリウム水溶液共に0.1、0.01、0,001、0.0001、0.00001Mの稀釈溶液をpHメーターを用いてpHを測定しました。
各水溶液とも理論値と若干ずれた値がでています。
それはなぜかわかるかたいらっしゃいましたら教えてください。

Aベストアンサー

単純 誤差があるから

図るのもすべて正確な値は表示しません
ある誤差を含んだ範囲しか測定できないのです

他には
・使用した水が純粋な水でなかった
・ビーカ等に付着物があった
・測定にミスがあった
・測定器の取り扱い方が正確でで無かった
 測定器によっては、つかう前に校正をしないといけない物もある
 電気をいれた直後は安定しない
 電気をいれて2時間後くらいに使用しないといけない
・精度がいるのに精度がない測定器をつかった
 なんかがあります

 たぶん 誤差ですね

例で書くと
 重さを量るとします

 誤差が±3%の測定器をつかうと

 正確な100gの物なら
 97~103gの範囲のどれかを値がでますけどね

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む