关于此实验
将装置整体置于天平上，取定量的醋酸与小苏打混合。密闭气球会将生成的二氧化碳留在称量边界内。开放容器则会让这些物质逸出，因此读数会发生变化，尽管装置与室内的总质量仍然守恒。
学习目标
- 解读天平读数之前，先定义系统边界。
- 将气体产物也视为具有质量的物质并纳入计算。
- 比较质量变化与转移到室内的物质质量。
使用方法
- 1选择“带气球的密闭装置”，并记录天平的初始读数。
- 2混合反应物，观察气体生成，并检查质量变化。
- 3准备相应的开放容器实验，并比较初始读数与最终读数。
- 4改变酸的用量，记录逸出的质量，并解释由限量反应物决定的上限。
模型
假设
- 碳酸氢盐与醋酸按1:1反应生成二氧化碳。规定的反应进度为1 − exp(-0.06t)。气体的摩尔质量为44.0095 g/mol。
- 初始质量包括一个 50 g 的容器、50 g 酸溶液和所选粉末；密闭装置还包括一个 2 g 的气球。请比较每种装置内部的质量变化，而不要比较它们不同的皮重。
- 密闭气体在环境压力下留在称重用的柔性收集器内。开放气体则完全逸散。此处不考虑空气浮力、蒸发、飞溅和秤的漂移。实际膨胀的气球可能因浮力而改变表观质量。
在课堂上试试这个实验
- Q1开放容器的读数中，缺失的质量去了哪里？
- Q2为什么称量密闭系统的初始质量时必须包括气球？
常见问题
气体的质量是凭空产生的吗？
不是。二氧化碳含有来自起始反应物的原子。气体的质量是从剩余反应混合物中转移出去的。
使用真实气球时，天平读数会完全不变吗？
不一定。空气浮力的变化和仪器效应不在这个理想化的质量核算模型的考虑范围内。