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これはデュマ法と言って、気体分子の分子量を測定する伝統的な方法です。
>蒸発後も加熱を続けるのはなぜか
フラスコ内のシクロヘキサンの蒸気圧が、大気圧と釣り合っていることがこの測定方法で重要になります。最終的にpV＝nRTの理想気体の状態方程式でpに大気圧を用いるからです。
蒸気圧が大気圧と釣り合うと、フラスコ内の蒸気が穴から出てこなくなりますので、これで判断します。
ですから、液体が全て蒸発したとしても、大気圧と蒸気圧が釣り合うまで加熱する必要があるのです。
>精度を高めるには
理系学生でしたら、ここは是非とも自分の力で考察していただきたいところですが、ヒントをお出ししましょう。
pV＝nRTを利用して、気体分子量を計算します。ですから、物質量nと定数R以外の変数、p、V、Tの誤差を少なくすれば良いでしょう。また、理想気体の状態方程式ですので、高校生には実際に値を求めるのは難しいかもしれませんが、実在気体の状態方程式を使えば、より誤差を縮めまれます。
・pは大気圧を使っていますが、これの測定は何で行ったのでしょうか。
・Vはフラスコ内の体積となりますが、これはどのようにして測ったのでしょう？
・例えば、300mL丸底フラスコとは言っても、これは正確に300mLと言うわけではありませんので、正確に容積をはかるにはどのような工夫が要るでしょうか。
・シクロヘキサン重量をはかるとき、フラスコの外壁についている水は拭き取りましたか？また、温度は何度まで戻したでしょうか。これによっても誤差が出ます。
また、シクロヘキサンの純度はどうでしょうか。
・加熱にはバーナーを使った湯煎を行っていますが、水温は一定を保てたでしょうか。恒温槽という装置を調べてみましょう。
・温度を上げすぎて、途中で下げると言うような操作をしませんでしたか？また、気体の温度と水温がピッタリ釣り合うにはどんな工夫が要るでしょうか。
・フラスコにアルミ箔を用いる装置の他に、ピクノメーターという器具もあります。
などなどです。
