Metody oznaczania ciężaru cząsteczkowego gazów oraz ciężarów atomowych cz. II
Doświadczalne oznaczenie ciężaru cząsteczkowego może być wykonane kilkoma różnymi metodami. Szczegółowy opis wszystkich tych metod znaleźć można w podręcznikach do ćwiczeń praktycznych z fizyki lub chemii fizycznej. Tu omówionych będzie tylko parę metod najważniejszych.
– 1. Metoda Regnaulta polega na bezpośrednim ważeniu badanego gazu pod znanym ciśnieniem i w znanej temperaturze w balonach, których objętość została wycechowana przez wypełnienie cieczą o znanej gęstości d (najczęściej wodą lub rtęcią). Najpierw waży się balon wypełniony gazem (pt), następnie usuwa się gaz możliwie dokładnie i waży balon powtórnie (p2). Wreszcie przez zanurzenie wylotu balonu w wodzie i otwarcie kranu napełnia się go wodą i znów waży (P3). Różnica (pi — P2) daje masę gazu, zaś (P3 — p2): d — jego objętość v. Mierząc ciśnienie i temperaturę i znając wartość stałej R, można obliczyć ciężar cząsteczkowy M z równania (II, 10).
Metoda Regnaulta nadaje się do oznaczania ciężaru cząsteczkowego gazów nie dających się łatwo skropić w zwykłej temperaturze.
– 2. Do oznaczania ciężaru cząsteczkowego cieczy łatwo lotnych stosuje się w laboratorium najczęściej metodę Viktora Meyera. Odważoną w ampułce ilość substancji badąnej wrzuca się przez górny wylot do rurki A (rys. 5), przechodzącej u dołu w rozszerzenie F. Po wrzuceniu ampułki wylot natychmiast szczelnie zamyka się korkiem. Na czynie F wraz z rurką A musi być uprzednio doprowadzone za pomocą ogrzewacza C do temperatury wyższej co najmniej o kilkanaście stopni od temperatury wrzenia badanej cieczy i stałej podczas całego pomiaru. Pod wpływem tej temperatury ampułka pęka, ciecz w naczyniu paruje, wskutek czego pewna ilość powietrza zostaje poprzez rurkę A i jej odgałęzienie D wyparta do eudiometru E, znajdującego się w tempera turze pokojowej. Eudiometr jest to rurka zamknięta u góry i napełniona wodą, a dolnym, otwartym końcem zanurzona w szerszym naczyniu z wodą. Pojemność eudiometru jest dokładnie wymierzona i zaznaczona za pomocą odpowiedniej podziałki, której zero znajduje się u góry. Uchodzące z F powietrze 2biera się w eudiometrze, wypierając z niego wodę. Objętość powietrza odczytuje się wprost na podziałce eudiometru.