Question

あや

(1)解説の、①と③では空気の質量が違うのになぜ135.33ー134.50=0.83の式になるんですか？

実験
212.揮発性液体の分子量測定●ある揮発性の液体の分子量を求める式 か。
ために,次の実験操作①~③を行った。ま 式
の内容積 300mL の丸底フラスコに小さい穴を開けたアルミ箔をま
かぶせて質量を測定すると, 134.50gであった。薄味の
2このフラスコに液体の試料を入れ,アルミ箔でふたをした。こ
Sれを図のように,77℃の湯につっけ,液体を完全に蒸発させた。 空
3フラスコを湯から取り出し,室温20℃まで手早く冷やして,フ
ラスコ内の蒸気を凝縮させた。フラスコのまわりの水をふき取
ふより,アルミ箔とフラスコの質量を測定すると, 135.33gであった。涙の商来 8IS
大気圧を1.0×105 Pa, 液体の蒸気圧は無視できるものとして, 次の各問いに答えよ。
(1) 操作の(図の状態)で,フラスコ内にある蒸気の質量は何gか。
(2) 操作②(図の状態)で,フラスコ内の蒸気の圧力,および温度はそれぞれいくらか。
(3) この液体試料の分子量を求めよ。
アルミ箔 穴
湯
田田田 ロ==

212. 揮発性液体の分子量測定
全IS
解答(1) 0.83g (2)圧力:1.0×10° Pa 温度:77℃ (3) 80
解説)この実験の操作①~③は図のように表される。
空気や余分
な蒸気が追
い出される
X0,0-A ()
(D
合
T気ル
の
アルミ箔
がー定。
90×8.1
シャ。
とてい
液体試料
加温
冷却
を入れる
凝縮した
液体試料
空気
みであ
液体試料
液体試料 の蒸気
湯
(77℃)
135.33g
134.50g
フラスコ+アルミ箔
+空気の質量
液体試料の蒸気
で満たされる
フラスコ+アルミ箔+空気の質量
+液体試料(液体+蒸気)の質量
0
操作ので液体試料を完全に蒸発させたとき,フラスコ内は液体試料の蒸|0×
気で満たされて飽和状態になる。このとき, フラスコ内の空気や余分な
蒸気は,アルミ箔に開けられた小さい穴を通って空気中に押し出される。
(1) 操作2'で丸底フラスコの中にあった蒸気が③で凝縮している。
3で測定した質量 135.33gから①で測定した質量 134.50gを引いたも
のが,2'でフラスコ内にあった蒸気の質量となるので,
135.33g-134.50g=0.83g
アルミ箔に穴が開いているので,フラスコ内の圧力は大気圧に等
しい。また,湯浴が77℃であったので,蒸気の温度も77℃である。
(3) 液体の蒸気で飽和した状態に,気体の状態方程式 PV=nRTをあ
てはめる。(1)から,蒸気の質量は 0.83g, (2)から, 蒸気の圧力, 温度は : レ大気圧
それぞれ1.0×105 Pa, 77℃である。また, 体積は 300mL(30.300L)な
ので,そのモル質量 M[g/mol] は,次のように求められる。 動
20RT_0.83g×8.3×10°Pa·L/(K·mol) × (273+77)K
PV
O液体の蒸気圧は無視で
きるものとしているので,
蒸気はすべて凝縮して液
体になっていると考える。
0 2実験操作②'で液体が
完全に蒸発したとき,蒸
気圧=大気圧となってい
S
る。
蒸気庄
=80.3g/mol
M=
ニ
1.0×105 Pa×0.300L
補足)デュマ法と質量の補正
77℃
レ)E フ
と と、 流止 M zE ー