Chemical 6 : 利用蒸氣密度測定分子量

 

相關知識 :

Ideal gas 下 (高溫低壓)

PV=nRT

PV=nRT

PM=DRT

其中，

 

P : 大氣壓力(atm)

V : 氣體體積(Liter)

R : 0.082 (L·atm / K·mol)

T : K = 273 + (量測)℃

在一大氣壓(atm)下，當測得 氣體質重與氣體體積，

利用氣體密度，可以得知該物質分子量。

實驗藥品

丙酮 (沸點約56-57℃ ) 3 ml

溫度計乙支

鋁箔紙

圓形錐瓶

實驗步驟

1. 秤重圓形錐瓶空重

2. 秤重 鋁箔紙 ，並措一小孔

3. 加入丙酮3ml 放入大燒杯中，加水過圓形錐瓶3/4，

4. 並放置一溫度計(與丙酮液同高)

5. 使用三角叉固定溫度計與圓形錐瓶

6. 隔水加熱，注意火源與溫度，當圓形錐瓶內丙酮液體蒸發即可停止加熱

7. 計算數據。

實驗裝置示意圖

實驗裝置示意圖1

 

實驗裝置示意圖2

 

實驗裝置示意圖3

注意水浴加熱時會影響觀察丙酮與溫度計的讀值

 

計算數據

1.量測氣體重量 (36.7100-36.31 = 0.4g )

將加熱蒸發的圓錐形瓶拿到(四位數以下)電子電平秤重

減去 事先秤重空瓶(含鋁箔紙)的重量 即得。

圓錐形瓶空重(含鋁箔紙) 36.31 g

圓錐形瓶加熱後含丙酮氣體重 36.7100 g

2. 量測氣體體積

將圓形錐瓶注滿水，然後倒入量筒 即得

本次所使用圓錐形瓶體積為160 ml = 0.16 L

(記得單位必須與氣體常數一致)

3. 加熱中溫度 = 63℃ +273 = 363 K

4. 氣體常數 = 0.082 (L·atm / K·mol)

5. 氣壓 = 1 atm

6. 將以上數據代入

本次測得 M丙酮分子量為68

丙酮化學式 (CH₃)₂CO 分子量為58

誤差百分比 為 17%.....

心得

本次實驗誤差值相當高，不論是方法步驟還是設計都有待改進的空間。

實作時不必要太斤斤計較。