51〈分子量の測定>✓ ★★
体の蒸気密度を求め, 理想気体の状態方程式から分子量を求めることができる。 次の
右下図は,揮発性液体の分子量を測定するための装置である。 この装置を用いて気
(a)~(e)の実験操作を読み,以下の各問いに答えよ。
(a)乾燥した容積100mLのピクノメーターを,
栓をつけたまま秤量したら, 30.000gあった。
(b)次に,約1gの液体試料をピクノメーター
に入れ、97℃に保った湯浴に右図のように
首のところまで浸した。
ケ
(c) 液体試料がすべて蒸発してからさらに2~ 沸騰石
3分そのまま放置したのち, ピクノメーター
を湯から取り出し、室温まで手早く冷やした。
(d)容器のまわりの水をよくふき取り、栓を入
温度計
ピクノメーターの栓
付けたままピクノメーターを秤量したところ, 30.494gであった。
(e)この実験は, 27℃, 1.0 × 10 Paの大気中で行った。
M
ピクノメーター
用スタンド
ーピクノ
メーター
(100mL)
水 (97°C)
(1) 気体の状態方程式PV=RTから,分子量Mと気体の密度d 〔g/L] を求める
式を書け。 ただし, P, V, w, Mはそれぞれ気体の圧力, 体積,質量,分子量を表
し,Tは絶対温度, Rは気体定数とする
。
(2)液体試料の分子量を求めよ。ただし、室温での液体の蒸気圧は無視して考えよ。
(3)27℃におけるこの液体試料の飽和蒸気圧を1.2 × 10Pa, 27℃, 10 × 10Paでの空気
量の密度を1.1g/L とすると,この液体試料の分子量はいくらになるか。(信州
)