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高校化学 西湘高等学校 化学 実験 by 池田博明 2004年4月から，神奈川県立西湘高等学校の『化学I』『化学II』で行った実験を紹介します。 溶解熱の測定 【１】 水酸化ナトリウムの溶解熱を測定する 器具の準備：断熱容器（ポリスチレン容器）、水200ｇ、ガラス棒、温度計 試薬の準備：水酸化ナトリウム 8g 操作手順 ①ビーカーに水を入れて水温を測定する（ｔ1）。 ②断熱容器に水酸化ナトリウムを入れておく。 水を加えてかきまぜ、水温を測定する。 回覧して水温を読み取る（ｔ2）。 （温度は小数第一位まで読み取る） ③温度の変化分Δｔ（＝ｔ2－ｔ1）を求めます。 ④みんなのΔｔのなかの最高値を以下の計算に使いましょう。 ⑤反応熱をカロリー単位で求めます。 Δｔ℃ × 200ｇ × １cal／（ｇ・℃） ＝ 温度変化 水量 水の比熱 ⑥反応熱をジュール単位に変換します cal × 4.2 J／cal ＝ ⑦キロジュールにします。 ⑧実験で得られた反応熱を使って溶解熱の熱化学方程式を書きます。 ただし、ＮaＯＨの１モル＝40gですから、 8gでの反応熱⑦を［ ］倍するのを忘れないで下さい。
【２】 塩化アンモニウムの溶解熱を測定する 器具の準備：断熱容器（ポリスチレン容器）、水200ｇ、ガラス棒、温度計 試薬の準備：塩化アンモニウム 10.７g 操作手順 ①ビーカーに水を入れて水温を測定する（ｔ3）。 ②断熱容器に塩化アンモニウムを入れておく。 水を加えてかきまぜ、水温を測定する。 回覧して水温を読み取る（ｔ4）。 （温度は小数第一位まで読み取る） ③温度の変化分Δｔ（＝ｔ4－ｔ3）を求めます。 ④みんなのΔｔのうち、いちばん差の大きい値を以下の計算に使います。 ⑤反応熱をカロリー単位で求めます。 Δｔ℃ × 200ｇ × １cal／（ｇ・℃） ＝ 温度変化 水量 水の比熱 ⑥反応熱をジュール単位に変換します cal × 4.2 J／cal ＝ ⑦キロジュールにします。 ⑧実験で得られた反応熱を使って溶解熱の熱化学方程式を書きます。 ただし、ＮＨ４Ｃｌの１モル＝53.5gですから、 10.7gでの反応熱⑦を［ ］倍するのを忘れないで下さい。 解説  教室実験である。NaOHとNH４Cｌの溶解熱を測定する。 カップヌードルの赤カップを発熱反応用の断熱容器とする。 青カップを吸熱反応用の断熱容器とする。水は200ｇ、反応物は0.2モル。 温度計はアルコール温度計。 500ｍLのビーカーに水200ｇを入れて回覧し、水温を測定させる。 NaOHを８ｇを断熱容器に入れて、ビーカーの水を加えて溶かす。容器を回覧して水温を測定させる。 容器を回覧するとき断熱容器ごとビーカーに入れ込むと回覧しやすい。 生徒の記録値からもっとも水温差の大きい値を溶解熱の計算値に用いる。発熱量をカロリーからジュールに変換して１モル当りの溶解熱を出させる。 NH４Cｌ 10.7ｇも同様に行う。 理論値に近い値となる。 回覧しているうちに温度が変化するのではないかという懸念があると思われる。 実際にはどうなのだろうか。27名で回覧して測温した結果を出しておこう。 読み取り誤差を勘案しても水だけを回覧したときには、水温は１度上昇している。 主な参考文献 大久保秀樹ほか，2002．新観察・実験大事典（化学篇），東京書籍． 数研出版編集部，2002．視覚でとらえるフォトサイエンス化学図録，数研出版． BACK TO 化学 CONTENTS |
