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Chemistry Senior High

混合気体の計算について。 マーカー部分の反応後の数値はどうやったら求められますか? 考え方もよく分かりません。 教えてください。

(気体の混合と圧力) 6 右図のようなコックで仕切られた2個 (1C) の容器がある。この容器の一方にメタン CH. が、 もう一方に酸素O.が入っている。原子量はC =12, H=1.0, O=16として、 次の各問いに 2.0L 3,0L 0 CH。 コック O。 答えよ。 (1) 27℃で、メタンの圧力は1.0×10° Pa, 酸素の圧力は1.5×10°Paであった。 27 ℃に保ったままコックを開いて気体を混合したとき, 各気体の分圧はそ れぞれ何Paになるか。 (2) この混合気体の平均分子量はいくらか。 (3) この混合気体を高温にして完全に燃焼させた後,27℃に戻した。反応後 の容器内の全圧は何Paか。 27℃の水の飽和蒸気圧は4.0×10°Paとする。 (2) 分圧から各気体のモル分率を求め, 平均分子量を求める。 (3) 各気体の分圧は物質量に比例するので, 分圧を物質量と同じように扱って量 ヒント 的計算をすればよい。 CH。+ 20。 * CO。 + 2H.O 反応前(Pa] 4.0×10 9.0×10 反応後(Pa) 反応後の水蒸気の分圧8.0×10'Paは,27 ℃ の飽和水蒸気圧4.0×10°Pa より大きいので、 液体の水が存在する。 よって、真の水蒸気の分圧は4.0×10° Paである。 0 0 0 1.0×10 4.0×10 8.0×10° 全圧は、 1.0×10'+4.0×10+4.0×10°%3D5.4x10Pa 9 CILID

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Chemistry Senior High

Δt=0.74ケルビンと出たのに、次の行で0.74℃として計算している理由が分かりません。

別解溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下 では,圧力が変わっても 4.91×10-3mol×8.3×10°Pa·L/(K·mol) ×273K 5.0×10 Pa V= 問題2 10である。 硝酸力 =2.2×10-2L= 22 mL 一定である。 別解圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5倍にな る。しかし,この圧力下で溶ける気体の体積は,ボイルの法 則から1/5 になるので, 結局, 同じ体積 22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10°Pa×1/4=2.5×10°Pa なので, 溶 ける水素の物質量は, 9.82×10-4mol× (2.5×105/1.0×105) =2.5×10-3mol (3) 混合気体の場合,気 体の溶解度は各気体の分 圧に比例する。 .15g/cmとす。 何g析出する。 基本例題27 希薄溶液の性質 問題231-233 が溶けて飽和する になる。 次の各問いに答えよ。ただし,水のモル凝固点降下を1.85K·kg/mol とする。 (1) 2.4gの尿素 CO(NH2)2を水 100gに溶かした水溶液の凝固点は何℃か。 (2) 1.8gのグルコース CgH1206 を水に溶かして100mLにした水溶液の浸透圧は, 27℃で何 Pa か。 解答 (1) 尿素(分子量60)は(2.4/60)mol, 溶媒の水は 100g= 0.100kg なので, 凝固点降下度は, 考え方 (1) At=km から凝固点 降下度を求める。 (2) グルコースの物質量 をn [mol), 溶液の体積 をV[L), 絶対温度をT (K]とすると,ファン ト·ホッフの法則 IIV=nRT が成り立つ。 =118.2cm=118.2 は 36/101 mol なの At=1.85K-kg/mol× (2.4/60)mol 0.100kg -=0.74K したがって,凝固点は0℃-0.74℃=-0.74°℃となる。 (2) グルコース(分子量180)は (1.8/180)mol, 水溶液の体積 は0.100L なので, II=(n/V)RT から, (1.8/180)mol /L 100g+110g=20 と,溶解度の差に 「折出する。した /210=35gとなる。 II= -×8.3×10°Pa·L/(K·mol) × (273 + 27) K=2.5×10°P4 0.100L (原子量) H==1.0 C=D12 N=14 0316 リ状態

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Chemistry Senior High

(2)と(3)が解説を見てもわからないので教えてほしいです!

sheck! 標準例題 50 気体の反応と蒸気圧 lom0基水 Inm0L0生 標準→228 100L 木素1.0gと酸素 16.0gの混合気体について,次の(1)~(3)に答えよ。ただし、気体定 数R=8.3×10°Pa·L/(Kmol),100℃ での水の他和蒸気圧は 1.0× 10° Pa とする。 V(1) 0℃ で10Lの容器に混合気体を詰めると,全圧は何 Paか。以高水 X(2)容器の体積を10L に保ったまま,この混合気体に点火して水素を完全に燃焼させ 0℃ に戻した。容器内の圧力は何 Paか。ただし、水蒸気は存在しないものとする。 X(3) 燃焼後,容器の体積を10Lに保って 100℃にすると,容器内の全圧は何 Paか。 密閉容器内の水の一部が凝縮しているとき,水の分圧はその温度での飽和蒸気 圧となる。 ●エクセル 上 ) 考え方 解答) (2) 反応前後の物質量は 1.0 16.0 (1) 全圧かはp× 10= 2.0 -) ×8.3× 10°×273 32 2H。+ O2→2HO p=2.26 × 10° 2.3× 10°Pa (2) 燃焼後,0℃ では水は液体とみなせるから,酸素 反応前 0.50 -0.50 2.3× 10 Pa 0 反応後-0 0.25 0.50 (3) 容器内の水をすべて 0.25 mol の圧力を求めればよい。 自 ) p×10=0.25 × 8.3× 10°× 273 p=5.66 × 10'= 5.7× 10'Pa 気体としたときの水の 5.7× 10'Pa 分圧をpとすると、 *pく飽和水蒸気圧 →水はすべて気体 *p>飽和水蒸気圧 (3) 生じた水がすべて気体として存在すると仮定すると、 る 日 . sラ予却簡内8. 373 その圧力はp=0.50 × 8.3× 10°× 10 =1.5×10°Paう 100℃ での水の飽和蒸気圧1.0× 10° Pa よりも大きいか ら,仮定は誤りで生じた水の一部は液体である。よって、 水の分圧は1.0× 10°Pa になる。全圧は →液体の水が存在 C79 8 373 Pio + po. = 1.0×10°+ 5.66 × 10'× 273 = 1.77 × 10°=1.8×10°Pa 1.8×10°Pa E) D 合

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