化学�TB　実験

【実験題目】　分子量の測定

【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】　分子量が未知の気体について、その質量と体積、およびそのときの温度・圧力をはかり、気体の

　　　　状態方程式を使って分子量を求める。

【準備】　水槽、メスシリンダー（５００ｍｌ）、気体誘導管、ガスボンベ（ガスライター用）、精密はかり、

　　　　　温度計、気圧計

【方法】

�@　下図のように気体を捕集する装置を組み立て、水槽に水を満たしたメスシリンダーを倒立させる。気体誘

　導管はメスシリンダーの上部まで入れておく。

�A　ガスボンベの管を押して、ガスの噴出を確認したのち、精密はかりで、０．０１ｇの位まで正確に質量ｗ_１を

　はかる。

�B　ガスボンベを気体誘導管に接続し、ガスを静かに噴出させ、メスシリンダーに約４８０ｍｌほど捕集したら

　噴出をとめる。

�C　水槽とメスシリンダー内の水面を一致させてから、メスシリンダー内の気体の体積Vをはかる。

�D　ガスボンベを装置からはすし、その質量ｗ_２をはかる。

�E　このときの大気圧Pと水温ｔをはかる。

【補足】　火気厳禁。

【結果】

１　気体がメスシリンダーに捕集されるときの

　ようすを観察して記せ。　　　　　　　　　　　　……

２　測定した数値と、それぞれあてはまる数値を記せ。

　　ｗ_１＝（　　　　　　　　　　　　　　　　）ｇ、　ｗ_２＝（　　　　　　　　　　　　　　　　　　）ｇ、

捕集した気体の質量　ｗ　＝　ｗ_１−　ｗ_２＝（　　　　　　　　　　　　　　　　　　）ｇ

大気圧P＝　（　　　　　　　　　　　　　　　　　）ｍｍＨｇ　／７６０　＝　（　　　　　　　　　　　　　　　　　）ａｔｍ

温度ｔ＝（　　　　　　　　　　　　　　　　）℃　＋　２７３　＝　（　　　　　　　　　　　　　　　　　）Ｋ←絶対温度

３　気体の状態方程式　　　に結果２の各数値を代入して、この気体の分子量Mを計算せよ。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　分子量M＝（　　　　　　　　　　　　　　　　）

【考察】

１　メスシリンダーに捕集した気体の体積をはかるとき、方法�Cのように内外の水面を一致させる。このとき、

　メスシリンダー中の空気は何ａｔｍとなるか。　　　　　　　　　　　　　　　　（　　　　　　　　　　　　　）ａｔｍ

２　気体の状態方程式をつかって分子量をもとめるとき、質量、圧力、体積、温度は、それぞれどんな単位とし

　なければならないか。その単位を記せ。

　　質量…（　　　　　　　　　　）、圧力…（　　　　　　　　　）、体積…（　　　　　　　　　　）、温度…（　　　　　　　　）

理由…（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　）

３　このボンベ内の気体が、次のうちのどれかであるとすれば、該当する気体は何か。

　　ａ　エタン（Ｃ_２Ｈ_６）　ｂ　プロパン（Ｃ_３Ｈ_８）　ｃ　ブタン　（Ｃ_４Ｈ_１０）

４　方法�Cで捕集した気体の中には、ガスボンベの気体以外にもう一種類の気体が混じっていると考えられる。

　この気体は何か。　　　　　　　　　　　　　　（　　　　　　　　　　　　　　　　　　）

５　考察４のことから、気体の分子量を計算するときには、圧力Pのかわりに、考察４で考えられる気体が示す

　圧力（分圧）を補正する必要がある。そこでいま、この値が示す圧力をｐ　［ａｔｍ］とするとき、Pの代わりに用い

　る圧力は、次のうちのどれが正しいか。

　（ａ）　　Ｐ＋ｐ　　　（ｂ）　　Ｐ−ｐ　　　　（ｃ）　　ｐ

６　実際にｐの値を調べることにより、ガスボンベの気体の分子量の計算をしなおしてみよ。

【感想】

【実験で疑問に思ったこと】