今回のテーマは、「気体の分子量の測定」です。

化学の計算問題においては、色々な分子の 分子量 を利用してきました。
ところで、分子量はどのように求めることができるのでしょうか？
今回は、 分子量測定の方法 について学習していきます。

実験と計算に分けて考えていきましょう。

まずは、実験のパートです。
図のような装置を用意しましょう。

中央には 丸底フラスコ があり、その中には 液体の試料 が入っていますね。
丸底フラスコは、アルミニウム箔のフタをつけ、小さな穴を開けておきます。
また、灰色の粒が試料、白色の粒が空気を表しています。

今、この丸底フラスコを、温かい水に浸します。
すると、容器の中の試料はどのようになるでしょうか？

フラスコを温めると、液体の試料が蒸発していきます。
すると、中の空気が外に追い出され、 フラスコの中は気体の試料だけ になります。
つまり、 フラスコ内に残っている気体の体積は、フラスコの容積と同じ になっています。
最後に、フラスコを冷やして、液体になった 試料の質量 をはかります。
これで実験は完了です。

次は、計算のパートです。
実際に分子量を求めていきましょう。

試料について、圧力・体積・温度がわかっているので、これを 気体の状態方程式 に当てはめます。
すると、試料の 物質量 を求めることができますね。
さらに、試料の質量を利用すれば、 分子量 を求めることができます。

このようにして、試料の分子量を求めることができるのです。
「最後に残った液体がフラスコ内を占めていたことに注目する」 ということを押さえておきましょう。