สโตอิชิโอเมทรีของก๊าซด้วยแมกนีเซียม

การคำนวณปริมาตรโมลาร์โดยการทำปฏิกิริยา Mg กับ HCl

Gas Laws Intermediate (High School) 40 นาที ~$8.00

วัตถุประสงค์

หาปริมาตรโมลาร์ของก๊าซไฮโดรเจนที่สภาวะห้องโดยการทำปฏิกิริยาแมกนีเซียมริบบอนมวลที่ทราบกับกรดไฮโดรคลอริกส่วนเกิน

ความเป็นมา

When magnesium reacts with HCl, hydrogen gas is produced: Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂. By measuring the mass of Mg used and the volume of H₂ collected, the molar volume at room conditions can be calculated and compared with the theoretical value at STP (22.4 L/mol).

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • HCl is corrosive
  • Hydrogen is flammable — no flames
  • Handle glassware carefully

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles gloves lab_coat

วัสดุ

  • Magnesium ribbon (0.1 g)
    Accurately weighed
  • Hydrochloric acid (HCl) (30 mL)
    2M, excess
  • Distilled water (500 mL)

อุปกรณ์

Eudiometer tube or graduated cylinder (50 mL) Pneumatic trough Copper wire cage Rubber stopper Analytical balance Thermometer Barometer

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Weigh a 3-4 cm strip of magnesium ribbon accurately. Record mass to 0.001 g.

3 นาที
2

Roll the Mg ribbon and secure it in a copper wire cage attached to a rubber stopper.

3 นาที
3

Fill the eudiometer tube with 2M HCl. Insert the stopper+Mg assembly, inverting the tube into the trough.

5 นาที Handle acid carefully
4

Allow the reaction to complete. All the Mg should dissolve, producing H₂ gas that collects at the top.

10 นาที No flames nearby
5

Equalize water levels inside and outside the tube. Read the gas volume at the meniscus.

3 นาที
6

Record room temperature and atmospheric pressure.

2 นาที
7

Correct for water vapor pressure. Calculate moles of H₂ from Mg mass. Determine molar volume.

8 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

0.1 g Mg = 0.00411 mol, producing 0.00411 mol H₂. At room conditions (~25°C, 1 atm), volume should be about 100 mL. Calculated molar volume at STP should be approximately 22.4 L/mol (±5%).

การทำความสะอาด

Neutralize remaining HCl with NaHCO₃. Dispose down the drain. Rinse all equipment.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Gas Laws
ระดับความยาก
Intermediate (High School)
ระยะเวลา
40 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$8.00
ขั้นตอน
7
วัสดุ
3

การทดลองเพิ่มเติม

กฎของชาร์ลส์กับบอลลูน 30 min การเก็บก๊าซไฮโดรเจน 35 min การตรวจสอบกฎของบอยล์ 40 min การทดสอบ CO₂ และน้ำปูนใส 20 min การเปรียบเทียบอัตราการแพร่ (กฎของเกรแฮม) 30 min ความดันไอและจุดเดือด 45 min นักดำน้ำคาร์ทีเซียน 15 min ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ STP 35 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of สโตอิชิโอเมทรีของก๊าซด้วยแมกนีเซียม?
หาปริมาตรโมลาร์ของก๊าซไฮโดรเจนที่สภาวะห้องโดยการทำปฏิกิริยาแมกนีเซียมริบบอนมวลที่ทราบกับกรดไฮโดรคลอริกส่วนเกิน
How difficult is สโตอิชิโอเมทรีของก๊าซด้วยแมกนีเซียม?
This experiment is rated as Intermediate (High School). It takes approximately 40 minutes to complete.
What safety precautions are needed for สโตอิชิโอเมทรีของก๊าซด้วยแมกนีเซียม?
Key safety precautions include: HCl is corrosive; Hydrogen is flammable — no flames; Handle glassware carefully.
What materials are needed for สโตอิชิโอเมทรีของก๊าซด้วยแมกนีเซียม?
The main materials required are: Magnesium ribbon, Hydrochloric acid (HCl), Distilled water.
What results should I expect from สโตอิชิโอเมทรีของก๊าซด้วยแมกนีเซียม?
0.1 g Mg = 0.00411 mol, producing 0.00411 mol H₂. At room conditions (~25°C, 1 atm), volume should be about 100 mL. Calculated molar volume at STP should be approximately 22.4 L/mol (±5%).