基本介紹
- 中文名：量氣法
- 外文名： measuring gas method
量氣法利用的是封閉體系中化學反應產生的氣體，通過測量反應前後的氣體體積變化，得到反應所產生的氣體體積，再利用分壓定律、連通器原理和理想氣體狀態方程以及相應定量關係計算得到待測值。量氣法具有實驗原理簡單、操作簡便快速、實用性強等特點，是常數測定和定量化學分析實驗中常用的經典實驗方法。很多大學化學實驗教材中都有與量氣法相關的實驗內容，如置換法測定Mg的摩爾質量、摩爾氣體常數R的測定、氣體摩爾體積的測定、CaO2含量的分析、電解法測定阿伏伽德羅常數以及第43屆國際奧林匹克化學競賽實驗預備題——鈣鹽組成的測定等。
例如：
實驗：置換法測定鎂的摩爾質量
一、實驗原理
1．在一定的溫度T和壓力P下，一定質量m的鎂與足量的稀硫酸反應，可置換出一定體積y的氫氣（含水蒸汽）
Mg+H2SO4===MgSO4+H2
常壓下的氫氣可近似看作理想氣體，根據氣體狀態方程和化學方程式，則有：
PH2V=nH2RT=(m/M)RT R為常數 R=8.314 R的單位Pa*m3/mol*K T=(t+273)K
根據分壓定律：PH2=P-PH2O，（我們所需的是氫氣的壓力，但是我們不能直接得到，所以我們通過大氣的壓力減去水蒸汽的壓力便是我們想得到的氫氣壓力）
整理後可得：
M=mRT/[(P-PH2O)]V
二、實驗步驟
1．用砂紙將鎂條打光，清除掉表面氧化物膜，截取一段，在電子天平上準確稱其質量。 2．裝配好儀器，由漏斗注水至近於量氣管刻度“0”的位置，上下移動漏斗以驅趕量氣管與橡皮管內的氣泡。
3．檢查裝置是否漏氣，將各連線處的橡皮塞塞緊，把漏斗下移適當的距離固定，如果連氣管內的液面只在開始時稍有下降，以後維持恆定，經3至5分鐘不變，可判斷裝置不漏氣。
4．將漏斗上移至原處，取下試管，用另外的漏斗向試管中注入c（H2SO4）=2mol/L溶液5mL（切勿使酸沾在試管內壁上）用一滴水將鎂條沾在試管內壁上部，前確保鎂條不與酸接觸，將試管傾斜固定在鐵架台上，塞緊橡皮塞，再一次檢查裝置是否漏氣。（根據連通器的原理檢查裝置是否漏氣）
5．將漏斗移至量氣管近右側，使兩面處於同一水平面，幾下量氣管液面刻度。 6．將試管直立，使鎂條落入酸中，而後將試管按原樣固定，同時移動漏斗，是量氣管與漏斗液面始終大體保持一致。
7．鎂條反應完後，待試管冷至室溫（約經十幾分鐘，也可用冷水在試管外冷卻），將漏斗移至量氣管近右側，使兩者處於同一水平，記下液面位置，稍等1至2分鐘，再記下液面位置，若兩次讀數相等，即表示管內溫度與室溫一致。
8．記下實驗時的室溫和大氣壓力。
