自由研究・自作天秤と重曹の熱分解

暇だったので、天秤を自作してみました。こんな感じ。

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自作した天秤

 

作ってみよう!<てんびんを作るための道具といろいろな材料>

を参考にしてつくっているが、材料と一部の作成方法は我流。それくらい簡単にできた。

 

この天秤の精度を試すのに同じものを両方に乗せるので事足りると思うが、面白くないので、今回は重曹(炭酸水素ナトリウム)の熱分解で確かめてみる。

 

重曹の熱分解の化学式は、次のやつ。おそらく中学で習うのでほとんどの人が知ってるはず。

2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

これから、2mol(168g)の重曹を熱したら1mol(106g)の炭酸ナトリウムが得られることがわかる。つまり、重曹を十分に熱したら、元の0.63倍の重さの炭酸ナトリウムが得られるってこと。これを自作した天秤で確かめる。

 

今回は、重曹の重さを5gとするので、だいたい3.15g(5×0.63)の炭酸ナトリウムが得られるはず、これを確かめよう。あとちゃんとした分銅がないので1gの1円玉を代用する。

結果

まず、5gの重曹を1円玉5枚と天秤で測る

 

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5g量った


熱分解は200℃以上で反応速度が速くなり、300℃で無水塩になる。これを考慮して次にオーブントースターで、300~350℃あたりの温度で15分加熱。ここで、紙も一緒に入れるときは450℃以上にならないように注意!

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オーブントースターで加熱

最後に残留物の重さを自作天秤で確認。

まず、反応前の条件1円玉5枚(約5g)で確認。

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残留物と1円玉5枚の比較

おっ!軽くなってる!!

じゃあ予想の3.15gに近い1円玉3枚(約3g)と次に比較しよう。

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残留物と1円玉3枚の比較

おおっ!ちゃんと残留物のほうがすこし重く予想されることと一致している!

 

適当に自作した天秤でも結構な精度があることがわかった。皆さんも天秤を自作していろんなものの重さを検証してはいかが?