تعیین جرم مولکولی و چگالی بخار استون

〄 تازه های دیروز ➢

آزمایش شماره 1

تعیین جرم مولکولی و چگالی بخار استون

هدف

در این آزمایش ابتدا با استفاده از آزمایش دوما چگالی استون را بدست می آوریم و سپس به کمک معادله گاز های کامل جرم مولکولی استون را را محاسبه می کنیم.

وسایل مورد نیاز

ترازوی دقیق، یک حباب حجمی که ما در این آزمایش از ارلن استفاده کردیم، حمام آب،استون چراغ گاز و دماسنج.

تئوری

بر اساس معادله گازهای کامل P.V=n.R.T که در آن P فشارگاز،V حجم معین گاز، n تعداد مولهای گاز، T دمای گاز و R ثابت گازها است داریم:

به طوری که m جرم گاز ، M جرم مولکولی گاز، چگالی گاز در دمای آزمایش است. با استفاده از فرمول نهایی نه تنها جرم مولکول گازها را می توان به دست آورد، بلکه جرم مولکولی هر مایع فراری را که در درجه حرارتی که به صورت بخار در می آیند اما تجزیه نمی شوند را می توان بدست آورد.

روش آزمایش

ابتدا با ید جرم حجم معینی از بخار را معلوم کنیم و بدین ترتیب که در یک حباب شیشه ای مانند ارلن- که در این آزمایش حجم کل ارلنی که به کار بردیم برابر 350 میلی لیتر است- که قبلا تمیز شسته و به کمک استون و هوای فشرده کاملا خشک و دقیقا توزین شده است مقدار کمی از یک مایع فرار را که می خواهیم جرم مولکولی آن را محاسبه کنیم وارد می کنیم، سپس آن را در یک حمام آب وارد کرده و به تدریج آن را حرارت می دهیم تا آنجا که دمای حمام 30 تا 40 درجا بالاتر از نقطه جوش مایع مورد آزمایش درون حباب شود در این صورت مایع به سرعت تبخیر شده و ماراد بخارهای آن که بیشتر از مقدار لازم برای پر کردن ظرف در شرایط آزمایش است خارج می شود برای اطمینان از رسیدن به چنین حالتی پس از تبخیر کامل ماده فرار و در فواصل زمانی شعله را به نوک حباب نزدیک نموده اگر شعله ور شود هنوز باید بخار های اضافی خارج شوند ولی اگر شعله کوچکی ایجاد شود که روبه خاموشی می رود به حالت مورد نظر رسیده است.حال درب لوله حباب را با یک درپوش می بندیم و حباب را سرد کرده و آن را توزین می کنیم در ابن صورت می توان وزن بخار را محاسبه نمود، حجم حباب را با استفاده از پر کردن همان حباب و خالی کردن آن در استوانه های مدرج بدست آورد و بدین ترتیب می توان از معادله گازهای کامل چگالی نرمال بخار(چگالی گاز) یعنی جرم واحد حجم آن را در سشرایط آزمایش محاسبه نموده و سپس جرم مولکولی آن را محاسبه میکنیم. توجه نمایید که برای محسبه جرم واقعی ارلن - درون آن خلا باشد- را محاسبه می کنیم تا جرم مقدار حجم گاز درون ارلن به درستی بدست آید،مقدار فشار همان مقدار فشار محیط است.

مرتبه اول انجام آزمایش: ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

جرم ارلن خالی : gr 21/168

جرم ارلن حاوی بخار استون : gr 24/168

جرم بخار استون : gr 03/0 = 21/168 - 24/168

حجم استون : ml 350

چگالی استون: ( ml/gr) 0000857/0 = 350 / ( 03/0 )=m/v=

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

مرتبه دوم انجام آزمایش: ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

جرم ارلن خالی : gr 22/168

جرم ارلن حاوی بخار استون : gr 24/168

جرم بخار استون : gr 02/0 = 22/168 - 24/168

حجم استون : ml 350

چگالی استون: ( ml/gr) 0000571/0 = 350 / ( 02/0 )=m/v=

شماره آزمایش	جرم بالن خالی و بدون هوا (gr)	جرم بالن پر از بخار استون (gr)	جرم بخاراستون (gr)	حجم ارلن ml))	چگالی بخار استون (gr/ml)
1	21/168	24/168	03/0	350	57/8
2	22/168	24/168	02/0	350	71/5