今回のテーマは、「気体の分子量測定の計算」です。

前回は、気体の分子量を測定する方法について紹介しました。
丸底フラスコに試料をいれ、気体にすることで 気体の状態方程式 を使うことができましたね。
今回は、計算にチャレンジして、分子量を求めてみましょう。

まずは、問題文の意味を理解しましょう。
今回、分子量を求めるのは、液体Xです。

1Lのフラスコに液体Xが入っており、97℃に温めて完全に蒸発させました。
その後、0℃まで冷却すると、 1.4g のXが残っていました。

さて、この問題は、気体の分子量を求める問題です。
気体の分子量を求めるときには、 気体の状態方程式 を使うのでしたね。
　 PV=nRT

しかし、 この式の中には、分子量を表す文字はありません。
そこで注目するのは、 物質量n です。
求めるXの分子量をMとすると、1.4gのXの物質量は 1.4/M mol となります。
この物質量のXが、 1Lの体積を占めていた ということですね。

情報を整理すると、次のようになります。
　P=1.0×10⁵Pa
　V=1L
　n=1.4/M mol
　R=8.3×10³ Pa・L/(K・mol)
　T=97℃+273=370K

この情報を、気体の状態方程式に当てはめましょう。
　1.0×10⁵×1=(1.4/M)×8.3×10³×370
　M=42.994
　 ≒43
よって、答えは、 43 となります。

この方法で分子量を測定するときには、 必ず気体の状態方程式を使う ことを押さえておきましょう。