ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ STP

การหา 22.4 ลิตร/โมลเชิงทดลองโดยใช้บิวเทน

Gas Laws Intermediate (High School) 35 นาที ~$6.00

วัตถุประสงค์

หาปริมาตรโมลาร์ของก๊าซบิวเทนที่ STP โดยการวัดมวลและปริมาตรของก๊าซที่ปล่อยออกมาจากไฟแช็ก

ความเป็นมา

A butane lighter releases pure C₄H₁₀ gas. By weighing the lighter before and after releasing gas into a water-displacement collection system, and measuring the volume collected, the molar volume can be calculated and compared to the theoretical 22.4 L/mol at STP.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Butane is extremely flammable — NO open flames during the experiment
  • Ensure adequate ventilation
  • Do not inhale butane

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles

วัสดุ

  • Butane lighter (1)
    Disposable, transparent preferred
  • Distilled water (1 L)
  • Ice (as needed)
    Optional, for STP correction

อุปกรณ์

Pneumatic trough or large container Graduated cylinder (500 mL or 1 L) Analytical balance (0.01 g) Thermometer Barometer Rubber tubing

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Weigh the butane lighter on the analytical balance. Record the mass to 0.01 g.

2 นาที
2

Fill the graduated cylinder with water, invert it in the pneumatic trough.

3 นาที
3

Connect rubber tubing to the lighter nozzle. Submerge the other end under the graduated cylinder.

3 นาที No flames nearby
4

Release butane slowly into the inverted cylinder, collecting 200-400 mL of gas.

5 นาที Butane is flammable
5

Record the volume of gas collected. Equalize water levels first.

2 นาที
6

Reweigh the lighter. The mass difference is the mass of butane released.

2 นาที
7

Record temperature and pressure. Calculate moles of butane (M=58.12 g/mol). Correct volume to STP using combined gas law.

8 นาที
8

Calculate molar volume = V(STP)/n. Compare with theoretical 22.4 L/mol.

5 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

0.3 g butane = 0.00516 mol should occupy about 116 mL at STP. Molar volume should be approximately 22-24 L/mol, within 5-10% of the theoretical 22.4 L/mol.

การทำความสะอาด

Ensure no butane remains in the room — ventilate well. Drain water apparatus. Store lighter safely.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Gas Laws
ระดับความยาก
Intermediate (High School)
ระยะเวลา
35 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$6.00
ขั้นตอน
8
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 สโตอิชิโอเมทรีของก๊าซด้วยแมกนีเซียม 40 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ STP?
หาปริมาตรโมลาร์ของก๊าซบิวเทนที่ STP โดยการวัดมวลและปริมาตรของก๊าซที่ปล่อยออกมาจากไฟแช็ก
How difficult is ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ STP?
This experiment is rated as Intermediate (High School). It takes approximately 35 minutes to complete.
What safety precautions are needed for ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ STP?
Key safety precautions include: Butane is extremely flammable — NO open flames during the experiment; Ensure adequate ventilation; Do not inhale butane.
What materials are needed for ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ STP?
The main materials required are: Butane lighter, Distilled water, Ice.
What results should I expect from ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ STP?
0.3 g butane = 0.00516 mol should occupy about 116 mL at STP. Molar volume should be approximately 22-24 L/mol, within 5-10% of the theoretical 22.4 L/mol.