人に聞けない痔の悩み、これでスッキリ >>

先日、学校で
マグネシウムと塩酸を反応させ、
反応に使われたマグネシウムと
発生した水素の量的関係を調べました。


その時、温度が27℃だったのですが
マグネシウム0.024gに対し、水素1molの気体は
24.6Lにならず、22 Lでした(>_<)

この誤差の理由は何だと考えられますか??
よろしければ具体的にお願いします。

A 回答 (2件)

> この誤差の理由は何だと考えられますか??



実験の手順や使用した機材が分からないと、考えようがないです。

単純に容積の目盛りを読み間違えたのかも知れないし。
発生した水素がどっかに漏れちゃったのかも知れないし。
元々のマグネシウムの量が違ってたのかも知れないし。

この回答への補足

説明不足ですみません。

(1)メスシリンダーに塩酸を適量いれる
(2)その上に精製水を管口いっぱいまで入れる
(3)穴あきゴム栓をし、穴からマグネシウムテープを入れる
(4)ゴム栓の穴を塞ぎながら、素早く水槽にいれ、
穴から指を離す

そこから発生した水素の量を読み取る
といったような実験です。

補足日時:2012/11/23 17:47
    • good
    • 0
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

説明不足でご迷惑をおかけしました。

具体的な内容をかいていただき
ありがとうございます。

一応、補足させていただきました。

もし、ほかの誤差の理由が考えられるのであれば
また回答して頂ければ幸いです(^^)

お礼日時:2012/11/23 17:58

 マグネシウムの0.024gというのは、どうやって測ったのでしょうか?


(軽い。軽すぎる・・・・

水素1molの“気体”も、また、どうやって計測したのでしょうか?
(気体の量を測る、なんて、できるのか? 少なくとも、高校にはない・・・・


 大学院生の方でしょうか?


  誤差が出た理由を考えるのも、立派に科学ではないでしょうか・・・?<(_ _)>

この回答への補足

説明不足ですみません。

実際には、扱いやすい量で実験しています。

その結果をもとに計算して
マグネシウム0.024gの時の気体の体積(22ml)を求め、
さらにその結果から、水素1molの体積(22L)を計算しました。

しかし、本当は24.6Lになるはずなのですが
22Lになってしまったのです。

補足日時:2012/11/23 17:34
    • good
    • 0
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

説明不足でご迷惑おかけしました。
一応、補足させていただきます。

また、回答して頂ければ幸いです(^^)

お礼日時:2012/11/23 17:53

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q化学実験(高校内容)での質問です。

化学実験(高校内容)での質問です。
答えられる質問だけ教えてください。
ポリビーカーに入れた2mol/Lの塩酸30mLに炭酸カルシウム2.00gを入れた場合、二酸化炭素がどれくらい発生するかを実験しました。発生する二酸化炭素の理論値は0.88gです。
ところが、私は大失敗して1.18gとなってしまいました(誤差率+34%)。この原因について質問があります。
(1)炭酸カルシウムを少しずつ入れた場合と一気にいれた場合とで発生する二酸化炭素の量は少なくなりま すか?
(2)ポリビーカーの目盛はかなり不正確であるといわれます。ポリビーカーの目盛30mLは実際より多いです か、少ないですか?

(3)他に実験失敗の理由は考えられますか?
ご回答宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

#2です。
補足を見ました。
「二酸化炭素の質量を測定しているのではない」ということが分かるはずです。
ビーカーの内容物の質量の減少を量っているのです。
だから大きな仮定があります。
「質量の減少が二酸化炭素が出て行ったことだけによるとしたら」
・・・その減少分は二酸化炭素の質量になる
というものです。質量の減少が別の理由でも起こるとしたらどうでしょう?

(1)で少しずつ入れた時と一度に入れた時で・・・
という質問をされていますが
「少しずつ入れなさい」という指示があったのに、一度に入れるということをやったのではないかと推測できますね。
やった人なら分かるはずです。
ビーカーから猛烈なしぶきが飛ぶはずです。
飛んだしぶきは当然ビーカーの外に落ちます。
しぶきは炭酸カルシウムの粉の混ざった液体ですから気体の二酸化炭素の量がどうのというレベルを超えています。この実験で誤差が出る一番大きな原因はこのしぶきによる質量の減少です。
当然これに対する対策が実験の注意事項として示されたいるはずです。
「少しずつ入れる」というのはそのための指示です。
それでもしぶきは飛びます。泡がはじける時は必ずしぶきが飛びます。
(希硫酸に亜鉛を入れると水素が出ます。この時、臭いがします。「硫酸は不揮発性のはずだ、臭いはしない」という人がいますがそうではありません。泡がはじける時にしぶきが飛ぶからです。そのしぶきが口や鼻に入ってくるので変な臭いを感じるのです。)
私は薬包紙でふたをしています。最後にはその薬包紙をビーカーの中に入れてしまいます。
炭酸カルシウムを入れていた薬包紙にも白く粉が残っているはずです。それも一緒にビーカーの中に入れてしまいます。
初めにビーカーの質量を量る時に薬包紙2枚分を合わせて量ります。
その1枚をふたとして使い、もう1枚を炭酸カルシウムの秤量に使うのです。

そういう注意をしても炭酸カルシウムをこぼしてしまう生徒がいます。
実験が終わった後、机に白い粉が残っているという班が必ずあります。
薬さじを使って入れたとすると薬さじの先が白くなっているはずです。
多分薬さじは使っていないでしょう。薬包紙から少しずつ入れるというのがむつかしかったので一度に入れてしまったというのではないでしょうか。
プラスティックスを切って長方形のさじを作ってもいいです。1cm×3cm程度です。
コレも一緒に質量を量り、最後にはビーカーに入れてしまいす。

とにかく、質量の減少の原因になる可能性のあるものには対策が必要なのです。
しぶきに比べれば水の蒸発は無視できます。液体と気体の違いです。 

塩酸は炭酸ナトリウムを全部溶かしてしまうのに必要な量として十分であればいいはずです。30mLという量には精度は必要ありません。質量を量る所からが精度が必要になります。(2)は関係ありません。

#3に0.2mol/Lでやったらと書いてありますが「???」ですね。
塩酸の量が10倍必要になります。
50mLのビーカーだから1g以下の質量の変化を求めることができたのです。300mLの塩酸の入った大きなビーカーでそういうわずかな差を求めることは難しくなります。

高等学校の実験で1%の精度を期待することはできません。
でも注意してやれば10%程度以下にすることはできると思います。
20%、30%というずれが起こった時ははっきりとわかる原因があると思います。

#2です。
補足を見ました。
「二酸化炭素の質量を測定しているのではない」ということが分かるはずです。
ビーカーの内容物の質量の減少を量っているのです。
だから大きな仮定があります。
「質量の減少が二酸化炭素が出て行ったことだけによるとしたら」
・・・その減少分は二酸化炭素の質量になる
というものです。質量の減少が別の理由でも起こるとしたらどうでしょう?

(1)で少しずつ入れた時と一度に入れた時で・・・
という質問をされていますが
「少しずつ入れなさい」という指示があったのに、一度...続きを読む

Q塩酸とマグネシウムの反応

(高校で)塩酸とマグネシウムを反応させて
水素を捕集するという実験をしました。

マグネシウムリボン⇒約10cm・20cm・30cm・40cm・50cm
塩酸⇒3mol/l

手順
コンテナに水をたくさん入れる。
メスシリンダーを水の中に入れる。
二股試験管の片方にマグネシウムリボンをいれ
もう片方には塩酸を10ml入れる。
二股試験管を傾けてマグネシウムリボンの方に
塩酸を加える。
メスシリンダーで水素を集める。
(水上置換で水素を集めました)

先生に、「水素の量を測るとき水面とメスシリンダーの水面を合わせた状態で測るように!」と言われました
これは何故ですか?出来れば詳しく教えてください。

結果
Mg:10.7cm⇒水素 150ml
Mg:20.4cm⇒水素 273ml
Mg:30.8cm⇒水素 301ml
Mg:38.8cm⇒水素 312ml
Mg:46.1cm⇒水素 303ml
気圧:1006hPa 水温:8.0℃ 

※急いでいたので結果がおかしいかもしれません

今回の実験では計算上、生じる水素の物質量は最大
どれほどになるんでしょうか?
出来れば詳しく教えてください
 

(高校で)塩酸とマグネシウムを反応させて
水素を捕集するという実験をしました。

マグネシウムリボン⇒約10cm・20cm・30cm・40cm・50cm
塩酸⇒3mol/l

手順
コンテナに水をたくさん入れる。
メスシリンダーを水の中に入れる。
二股試験管の片方にマグネシウムリボンをいれ
もう片方には塩酸を10ml入れる。
二股試験管を傾けてマグネシウムリボンの方に
塩酸を加える。
メスシリンダーで水素を集める。
(水上置換で水素を集めました)

先生に、「水素の量を測るとき水面とメスシリンダーの水面...続きを読む

Aベストアンサー

>先生に、・・これは何故ですか?
No.1のご回答にあるように、メスシリンダー内外の気圧差を避けるためです。気体は、圧力の違いによって体積が大きく変化しますので、気圧差があると測定体積に誤差が生じるからです。

>今回の実験では計算上、生じる水素の物質量は最大どれほどになるんでしょうか?
反応式を書けばわかるように、Mgの物質量と同じ量の水素が発生します。
体積は、水素の物質量と気圧と温度を気体の状態方程式にあてはめて計算すれば求めることができます。
ただし、メスシリンダー内部は水蒸気で満たされていますので、その水温における飽和水蒸気圧の分を差し引いて考える必要があります。8.0℃での飽和水蒸気圧は約11 hPaなので、水素の圧力は、995 hPa ということになります。

Q実験値と理論値の違いの要因

化学反応においては、しばしば化学反応式から得られる値(理論値)と、実験で

得られる値が、違う事が多い。反応が充分行われ無かった事かと思いますが、具体

的に考えられる要因は何か。

Aベストアンサー

どういう化学反応の実験をしているのか謎ですが。

「化学反応」の「実験」で「測定値」と「理論値」が異なる。

「化学反応」
:反応の条件は適切なのか?
 温度、圧力など
:主反応以外に副反応がないか?
 副反応によりロスがでる場合も。

「実験」
:実験の設定ミスがないか?
 試料の計量ミス、反応条件の設定ミスなど。

「測定値」
:測定のミスがないか?
:実測されている値と検討している値の関係にミスはないか?
 計器で測定されている値から自分が検討している値まで計算ミス?

「理論値」
:理論に間違えはないか?
 副反応の平衡をいれるとずれているかも。

てな感じでどうでしょう?

Q中和適定についてです

中和適定で適定値に誤差ができる理由を教えてください

Aベストアンサー

 どんな薬品・器具を使い、どんな手順で測定したかを書かないと、回答できない質問ですね。なんとなく実験レポートの考察課題のような……

 まず、試薬の濃度の誤差。試薬に何を使うか質問に書いてありませんが、シュウ酸などは潮解をしないので比較的正確な濃度の液が作れますが、質量測定の誤差・メスフラスコに入れる水の量の誤差などがあり得ます。

 測定の際の各液の体積の測定誤差。
 器具も何を使うか書いてませんが、メスピペットなどではかり取る液の量の誤差や、ビュレットの目盛りの読み取り誤差。
 あと、器具の洗浄関連で、きちんと共洗いをすべきところをしていなかったりすれば、誤差が大きくなります。

 中和点を決定するところの判断。
 指示薬の色の変化を見ますので、測定の個人差が出るでしょう。

 一滴の体積がある程度あること。
 一滴落とすときは中和前で、一滴落としてしまうと中和典雅すぎてしまう、というとき、一滴の体積の範囲の誤差が出ます。

 空気中の二酸化炭素が溶けこむことによって、試薬のpHが変動する誤差。

 実験にかかる時間によっては、水の蒸発によって試薬の濃度が変わることもあるかも知れない。

 思いつくままにあげてみましたが、実験手順によって、どの誤差が大きくなるかは違ってくると思います。

 どんな薬品・器具を使い、どんな手順で測定したかを書かないと、回答できない質問ですね。なんとなく実験レポートの考察課題のような……

 まず、試薬の濃度の誤差。試薬に何を使うか質問に書いてありませんが、シュウ酸などは潮解をしないので比較的正確な濃度の液が作れますが、質量測定の誤差・メスフラスコに入れる水の量の誤差などがあり得ます。

 測定の際の各液の体積の測定誤差。
 器具も何を使うか書いてませんが、メスピペットなどではかり取る液の量の誤差や、ビュレットの目盛りの読み取り...続きを読む

Qマグネシウムと塩酸を使って水素を発生させる実験をしたのですが、それに関する問いがわかりません。「測器

マグネシウムと塩酸を使って水素を発生させる実験をしたのですが、それに関する問いがわかりません。「測器官(?)を逆さにする際に空気が入った場合、R(0.08206) の値に変化はあるか」というものなのですが、空気はRに影響を与えるのでしょうか?

ちなみにテーマはガスで、Rは「PV=nRT」の式のRを指します

Aベストアンサー

P,L,n,K?
大体想像は付くけど、単位すらないし、さすがにこれは無いと思いますよ!

測器官(←これも私は知りません。※)を逆さにする際に空気が入ると、**の測定値が実際の値より、大きく(または小さく)測定されることにより、
気体定数 R が大きく(小さく)なる(と思われる)。

的な考察をすればよいのではないですか。

※もしかして測気管:「気体の体積を図る管」のような意味ですかね?それでも実際には知りません。
メスシリンダーのようなものでしょうか?

Qリチウム ナトリウム カリウム カルシウム のことです。

リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムの水との反応って、周期表の位置と関係があらしいんですけど、どのような関係があるかわかりません。あと、なんで、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムの発火したときの炎の色がなんで違うのかがわかりません。教えてください(>_<;)

Aベストアンサー

高校化学IBのお勉強ですか?
Li,Na,Kはアルカリ金属,Caはアルカリ土類金属です。アルカリ金属は価電子(一番外側の電子殻にある電子)が1個で,1価の陽イオンになりやすく,水と激しく反応するという共通の性質をもっています。一方,アルカリ土類金属は価電子が2個あり,2価の陽イオンになりやすいが,アルカリ金属ほど簡単には水と反応しないという性質をもっています。また,アルカリ金属,アルカリ土類金属という呼び方からも分るように,どちらも,水溶液がアルカリ性になるという性質があります。
Li,Na,KとCaに分けて、それぞれの性質を書き上げていけば分りやすいのですが,場合によって,ほぼ同じ反応だけれども起こりやすさが違うものとまったく正反対の性質を示すものがあります。まずはアルカリ金属とアルカリ土類金属に分けて考えてみてください。
Li,Na,Kの中での反応性の違いは価電子と原子核の距離の違いと考えれば分りやすいと思います。価電子(イオンになるときに放出される電子)が原子核(陽子を含むので正の電荷を持っている)から遠いほど,価電子が簡単に放出されるのでイオンになりやすく,従って簡単に反応する・反応が激しいということになります。
炎色反応の色を理論的に理解するのは困難なので,これは暗記するしかないと思いますよ。
高校化学であれば,ということで専門家としておきます。

高校化学IBのお勉強ですか?
Li,Na,Kはアルカリ金属,Caはアルカリ土類金属です。アルカリ金属は価電子(一番外側の電子殻にある電子)が1個で,1価の陽イオンになりやすく,水と激しく反応するという共通の性質をもっています。一方,アルカリ土類金属は価電子が2個あり,2価の陽イオンになりやすいが,アルカリ金属ほど簡単には水と反応しないという性質をもっています。また,アルカリ金属,アルカリ土類金属という呼び方からも分るように,どちらも,水溶液がアルカリ性になるという性質があります。
Li,Na,K...続きを読む

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塩化アンモニウムと水酸化バリウムの化合について

塩化アンモニウムと水酸化バリウムが化合するとき、
周りの熱を吸収して吸熱反応を起こしますが、
この時、どの物質の化学エネルギーが変化したのですか?
発熱反応のときは化学エネルギーが燃焼などで、熱エネルギーに
なりますが、この吸熱反応のときは熱エネルギーと化学エネルギーの
関係はどうなっているのですか?

御回答宜しくお願いします。

Aベストアンサー

 詳細には各物質の生成熱を見てみないと判りませんが、Ba(OH)2の標準生成熱はー944,7kJ/mol、塩化アンモニウムはー314,55kJ/molなので、Ba(OH)2はエネルギーレベルとしてかなり低いことが判ります。この反応が吸熱であることにはBa(OH)2のエネルギーの低さが関与しているものと推定されます。
 発熱反応でも吸熱反応でも化学エネルギー⇔熱エネルギーの変換が起きることに変わりはありません。反応前と反応後のエネルギーレベルの高低によって発熱だったり吸熱だったりするだけです。

Qダニエル電池の起電力

ダニエル電池の起電力
ダニエル電池の起電力の理論値は1.1Vですよね。0.7Vだったのですが何が原因だったのでしょう?

Aベストアンサー

質問者様は測定値が1.1Vから0.7Vに下がったとは書いておられません。
最初から0.7Vということではないでしょうか?
それならばダニエル電池の安定性は関係ありません。

標準電極電位から1.1Vの起電力があるはずですが、そうはならないのは
ダニエル電池の内部抵抗が大きいからではないでしょうか?
溶液内をSO42-やZn2+などの大型のイオンが動かないと電流が
流れないので、初期電圧はボルタ電池よりも低いことが想定されます。

また、私が食塩水と素焼き板の話を出したのは、素焼き板の内部抵抗を
調べて欲しかったのです。
素焼き板と言ってもいろんなものがあります。実験器材屋さんが売っている
セラミック製の薄いものから植木鉢のような厚いものまであります。
そこで、食塩水だけで抵抗値を測り、素焼き板を入れてどれだけ抵抗値が
変わるかを見て欲しかったのです。


人気Q&Aランキング