• ベストアンサー
  • 困ってます

炭酸水素ナトリウムと気体の状態方程式

炭酸水素ナトリウム0.3gに4mlの塩酸を加えて反応させ、水上置換法で発生した気体を集めました。 理論値の計算のとき、 標準状態で、気体の状態方程式を使うと、二酸化炭素の圧力は0.99921となりました。(炭酸水素ナトリウムのモルを使用) 標準状態での水上気圧は、0.006028atm(化学図録より)だったので、全圧は0.99921+0.006028と計算しました。 しかし、全圧が、1.005228となり、メスシリンダー内外の気圧が一致しません。 この計算の過程でどこか間違っているところがあるのでしょうか。宜しくお願いします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 化学
  • 回答数2
  • 閲覧数856
  • ありがとう数3

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.2
noname#62864
noname#62864

二酸化炭素は少しですが水に溶けます。 二酸化炭素について気体の状態方程式が誤差なしで成り立つはずはありません。 標準状態とおっしゃいますが、実際の実験を行ったのは標準状態ですか?温度が変われば水蒸気圧も変化します。 メスシリンダーの目盛りの精度は低いです。 炭酸水素ナトリウムの純度も100%ではありませんし、炭酸水素ナトリウムの重さの精度の問題もあります。 二酸化炭素を発生させる際に反応熱による温度変化があれば、反応容器内の気体の物質量は変化するはずです。 誤差の原因は上記以外にも多く考えられるでしょう。 実験に誤差はつきものです。また、根本的な問題として、有効数字に対する意識が欠落しています。 計算の過程云々もさることながら、その式の信頼性や、計算に用いた数値の精度を考える必要があります。それを無視していたずらに桁数を増やしても無意味であり、それをするということは実験科学の基本がわかっていないという評価につながります。 ちなみに、計算もあっているかどうか疑問です。つまり、実験を行ったのが標準状態であればそれで良いかもしれませんが、温度や圧力が違っているのであれば、実際の値に基づいた計算をする必要があります。そのあたりのことは文面からはわかりません。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ありがとうございます。 ちなみに、理論値を求めたかったので標準状態としました。有効数字には気をつけようと思います。

その他の回答 (1)

  • 回答No.1

そもそもそこまで細かい数値を議論する意味がない。 >炭酸水素ナトリウム0.3gに4mlの塩酸 試薬の秤量を有効数字一桁でしかしていないのだから、圧力も一桁で議論するべきである。 実験値も全圧も1気圧で一致している。問題はない。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ありがとうございました。  ということは、計算は全て合っているのですね。安心しました。

関連するQ&A

  • 炭酸水素ナトリウム中の炭素含有率の求め方

    炭酸水素ナトリウム 0.35g 塩酸 2N 4ml を反応させ、水上置換法で気体を集めると96mlでした。 炭酸水素ナトリウム中の炭素含有率は? 求め方を教えてください。 おそらく気体の状態方程式を使うのですが… ちなみに室温は19度でした。

  • 炭酸水素ナトリウムの炭素含有率

    0.30gの炭酸水素ナトリウムと4mlの塩酸を反応させて二酸化炭素を収集しました。(標準状態とします) 計算したところ、二酸化炭素の圧力は0.99898atmとなり、水上気圧は0.006028atmと書いてありました。これから炭素含有率を求めたいのですがやり方がよく分かりません。 CO2→C+O2 なので、molはどれも同じになってしまうように思います。 二酸化炭素は、炭酸水素ナトリウムの3分の1を占めいて、炭素は二酸化炭素の半分を占めいているので、1/3 * 1/2 という計算なのでしょうか。宜しくお願いします。

  • 炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウム

    炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムは反応して炭酸ナトリウムと水が生成すると教わったのですが、なぜこのような反応が起きるのでしょうか? あと、炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合液に塩酸を加えて中和滴定をしたときに、それぞれが塩酸と反応すると思うのですが、炭酸ナトリウムが塩酸と反応してできた炭酸水素ナトリウムは水酸化ナトリウムと反応しないのでしょうか? よろしくお願いします。

  • 炭酸水素ナトリウムの熱分解

    レポートが全くわかりません。 心の優しい方…、教えてください!! まず、()に当てはまる言葉を教えてください! (1)試験管に炭酸水素ナトリウム約2g入れ、試験管の口元を( )で加熱する。これは( )にするためである。 (2)水上置換方で試験管2本に気体を収集して、1本は石灰水で、1本はマッチで確認する。 (3)気体の発生が止まったら、ガラス管の先を水から取り出してから、( )、試験管の口元についた液体に( )をつけて色の変化をみる。 (4)加熱後に試験管に残った物質Xと元の物質炭酸水素ナトリウムの性質を比較してみる。 たくさん申し訳ないんですが、 一番わからないのはこれじゃないんです。 結果・考察です( ´ ▽ ` ;)ノ 結果も考察も全くわかりません。 実験したの、覚えてないんです…(´・ω・`) 本当に困っています(;つД`) よろしくお願いします!!

  • 炭酸水素ナトリウムの熱分解

    炭酸水素ナトリウムが熱分解されると、炭酸ナトリウムと二酸化炭素・水ができますが、その出来る炭酸ナトリウムは固体・液体・気体のどの状態でしょうか?? 分かる方お願いします。くだらない質問ですみません><

  • 炭酸水素ナトリウムの加熱実験で困っています

    中学理科の実験です。 「炭酸水素ナトリウムを加熱し、そうして出てきた気体を水上置換法で3本の試験管に集める。1本は石灰水を入れて振り、1本は火のついた線香を入れ、1本は火のついたマッチを近づけた。 また、加熱した試験管の口についた液体に塩化コバルト紙をつけた。 そして、炭酸水素ナトリウムと加熱後の白い物質を2gずつ、水5立方cmにとかし、溶け方の違い、フェノールフタレイン溶液の反応、触った感触を比べた。」 上記の実験で「実験から言える事」、「実験で気づける事」、「この実験で応用できる事」とは何でしょうか?? 理科、化学が得意な方、是非教えて下さい!!

  • 水上置換法

    炭酸水素ナトリウム0.30gと塩酸4mlを反応させて、気体を水上置換法で集めました。二又試験管からゴム栓・ゴム管・ガラス管を通してメスシリンダーに集めました。 あくまで理論値を出すので、標準状態とし、まずは、二酸化炭素が全く水に溶けないと仮定します。その際、発生した二酸化炭素は、試験管内の空気とゴム管内の空気を押し出してからメスシリンダーに集まることになると思います。そこで質問したいのですが、集まる気体が二酸化炭素ではなく、空気になったとしても発生する二酸化炭素と同じ体積分の空気+二酸化炭素が集まるのでしょうか。圧力や気圧の関係でどう変化するのかがよくわからないので、宜しくお願いします。

  • 中学理科:炭酸水素ナトリウムの分解

    炭酸水素ナトリウムを加熱すると炭酸ナトリウムと 二酸化炭素と水に分解されるのは実験で分かっている のですがなんとなく炭酸水素ナトリウムから炭酸ナトリウム が出来てたら発生する気体は水素でもいいような気がします。 なぜこのような実験結果になるのでしょうか

  • 気体の状態方程式について

    初歩的な質問で申し訳ないのですが、気体のす状態方程式についてお伺い致します。0℃1気圧で1モルの気体の体積は22.4リットルということは理解しております。そこで、この数値をn(モル)を求める気体の状態方程式、n=PV/RT に代入したのですが、答えが1モルにならず、1.579… のような数値になります。私の計算は、どこで間違えているのでしょうか?

  • 気体の体積・圧力

    炭酸カルシウムと炭酸水素ナトリウムの混合物が27.6gある。 これを完全に塩酸と反応させたところ、27℃1atmで7.38リットルの 二酸化炭素が発生した。 1)1atmのCO2の水への溶解度は水1リットルに対して7℃で8.0×10^-2 mol,27℃で4.5×10^-2molである。真空容器に水1リットルと発生したCO2を入れ7℃に保ったとき容器内の気体の圧力が2.0atmになった。 水上気圧を無視して、気体の体積を求めよ。 2)1)の容器内に水500ml足して27℃にしたとき容器内の気体の圧力を求めよ。 考えたのですが分かりませんでした。 解法も詳しく教えてもらえると助かります。 丸投げになってすいません。