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實驗一 氮氣之莫耳體積
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一.目的 利用化學反應及理想氣體定律求出氮氣在標準狀況下的莫耳體積。
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二.原理 莫耳: 以精確量12克同位素12C中所含碳原子數目訂為1莫耳之數值 = 6.02 × 1023 ，也就是說一莫耳 = 6.02 × 1023 個粒子。 理想氣體 : (1)分子為一質點，分子僅具有質量但自身體積為零(氣體分子所能自由運動的全部空間，故理想氣體的體積等於容器的體積) 。 (2)分子間無作用力(故理想氣體不能液化或固化) 。
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任何物質一莫耳所佔體積為莫耳體積(Vm) 。 理想氣體在標準狀態下(0oC, 1 atm)莫耳體積 為22.414 L 。
NO2-(aq) + HSO3NH2(s) HSO4-(aq) + H2O(l) + N2(g) P1 × V (atm) × VSTP (atm) n1 × T (mol) × 273(K) (K) Vm,STP:氮氣在STP下的莫耳體積 = = × Vm,STP
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三. 儀器與藥品 錐形瓶 250 mL * 2 燒杯 500 mL 小瓶子 量筒 100 mL 溫度計 鑷子 鐵夾 胺基磺酸 0.05 g
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四. 實驗步驟 1. 在B瓶與D杯中裝水,高度約如圖所示。 2. 讓C管充滿水後用鐵夾夾住。
3. 在A瓶中加入0.5 g NaNO2與50 mL水。 4. 將裝有HSO3NH2的小瓶子放入A中。 C B D A
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6. 搖晃A瓶使NaNO2與HSO3NH2充份反應產 生氮氣，鬆開鐵夾。 7. 等系統回溫，記錄數據。
5. 鬆開鐵夾確定系統內部壓力與外界壓力相 等後再將鐵夾夾上 ，將D杯中的水倒掉。 6. 搖晃A瓶使NaNO2與HSO3NH2充份反應產 生氮氣，鬆開鐵夾。 7. 等系統回溫，記錄數據。 A
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五. 注意事項 將短玻璃管接上抽水幫浦使C管充滿水。 調整玻璃管時，可用抹布包住旋轉調整， 以免玻璃破裂割上傷手。
可用鑷子將小瓶子放入A瓶中，可用空瓶 多練習幾次再放入。 因為為放熱反應，所以得等其回溫才可移 動系統。 因為副反應產生NO2 ， 所以結束後得讓A ׳ B瓶在抽氣櫃中抽氣再將溶液倒掉。
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