２年 化学ⅠB 実験レポート
【実験題目】 気体の分子量
【実験日】 年 月 日 曜日 校時
【実験者氏名】 年 組 番 班（ ）
【協同実験者】( )( )( )( )
【目的】 水に溶けにくい気体を水上置換で捕集し、水蒸気圧を考慮して気体の分子量を求める。
【準備】 ブタンガスのボンベ（ライター用）、窒素ガスのボンベ
精密ばかり、ポリエチレン管、水槽、温度計、メスシリンダー（５００ｍｌ）、気圧計
【方法】
①精密ばかりで、ブタンガスのボンベ（付属品含む）の質量ｗ１（ｇ）をはかる。
②水槽に、約２／３の高さまで水を入れ、水を満たしたメスシリンダーを倒立させる。
③図のように、ブタンガスのボンベにつないだポリエチレン管の一端を、メスシリンダー内に入れる。
④ブタンガスのボンベのノズルを軽くおし、ゆっくりとガスを捕集する。
（注）ブタンガスは、引火性が強いので、通風のよい、火気のない所
で、放出する。
⑤５００ｍｌ弱の気体が捕集できたら、ブタンガスの放出を中止する。
⑥メスシリンダー内の水面と、水槽の水面を一致させてから、捕集
した気体の体積ｖ（ｍｌ）を正確にはかる。
⑦ポリエチレン管をはずし、精密ばかりでブタンガスのボンベの
質量ｗ２（ｇ）をはかる。
⑧水温ｔ（℃）および大気圧ｐ（ｍｍＨｇ）をはかる。
⑨窒素ガスについても、①～⑧のようにして実験をする。
【結果】
| 気体 |
ブタン |
窒素 |
|
捕集前のボンベの質量ｗ１（ｇ） |
||
|
捕集後のボンベの質量ｗ２（ｇ） |
||
|
捕集した気体の体積ｖ（ｍｌ） |
||
|
水温ｔ（℃） |
||
|
大気圧（ｍｍＨｇ） |
捕集したブタンガスの質量ｗ（ｇ）＝
水蒸気圧は次の値（ｍｍＨｇ）を用いよ。
| 温度（℃） |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
9.2 |
9.8 |
10.5 |
11.2 |
12.0 |
12.8 |
13.6 |
14.5 |
15.5 |
16.5 |
|
20 |
17.5 |
18.7 |
19.8 |
21.1 |
22.4 |
23.8 |
25.2 |
26.7 |
28.4 |
30.0 |
|
30 |
31.8 |
33.7 |
35.7 |
37.7 |
39.9 |
42.2 |
44.6 |
47.1 |
49.7 |
52.5 |
水温は（ ）℃なので、水蒸気圧は（ ）ｍｍＨｇになる。
【考察】
１ 捕集した気体は、水蒸気が飽和しているものとして、ブタンガスの分圧ｐ（ｍｍHｇ）を求めよ。
ブタンガスの分圧ｐ（ｍｍＨｇ）＝大気圧（捕集した気体の圧力） － 水蒸気圧
＝
２ ボイル・シャルルの法則を用いて、標準状態に換算したブタンガスの体積ｖ０（ｍｌ）を求めよ。ただし、捕集した気体の温度は水温ｔ（℃）に等しいものとする。
ｐ１ｖ１／Ｔ１＝ｐ０ｖ０／Ｔ０ として、
ｐ０＝７６０（ｍｍＨｇ），Ｔ０＝２７３（Ｋ），ｐ１＝大気圧（ｍｍＨｇ），ｖ１＝メスシリンダー内の気体の体積（ｍｌ），
Ｔ１＝水温ｔ（℃）＋２７３ （K）を代入し、ｖ０を計算する。
３ 捕集したブタンガスの質量ｗ（ｇ）と考察２の結果から、標準状態におけるブタンガス ２２．４
lの質量Ｍ（ｇ/ｍｏｌ）を求めよ。
ｗ（ｇ）：ｖ０（ｍｌ）＝Ｍ（ｇ/ｍｏｌ）：22400（ｍｌ） から、Ｍ（ｇ/ｍｏｌ）を求める。
４ 考察３で求めたＭの値をブタンの分子式Ｃ４Ｈ１０から計算した値と比較し、その誤差の原因を考えよ。
測定誤差＝｛（ 測定値－理論値 ）／ （ 理論値 ） ｝ × １００
測定値は考察３で求めた値、理論値は 原子量Ｃ＝12.0 Ｈ＝1.00 から計算した値を代入する。
５ 考察１～考察４のようにして、窒素の分子量を求め、分子式Ｎ２から求めた分子量と比較せよ。
【感想】
【実験で疑問に思ったこと】