Question

ゆうり

(1)ですが、気体部分の圧力って書いてあるので酸素の圧力と見てはいけないんでしょうか？

log 1o2 = 0. 301
2
1
実験1~実験3の文章を読み, 設問に答えよ。 なお, 各実験では 27.0℃に保ったまま放置す
ることで平衡状態にした。 また, 気体はすべて理想気体としてふるまうものとし, 水の体積は営
に一定とする。
実験1
ピストンのついた容器に, 水1.00Lと酸素
2.10 × 10-3mol を入れ, 気体部分の体積が30.0mL
ピストン
となるようにピストンを固定したところ, 平衡状態に
気体
なった。このときの気体部分の圧力は8.67 × 104 Pa
であった。
水
実験2 気体部分の体積が 100mL になるようにピストンを
動かし固定したところ, 平衡状態になった。
実験3 密閉状態のまま一酸化炭素 0.137 mol と酸素 0.200 mol を加えた後,すべての一酸化炭
素を完全に燃焼させた。 気体部分の体積が300 mL になるようにピストンを動かし固定し
たところ、平衡状態になった。 水に溶解した二酸化炭素は、すべて水と反応し炭酸水に
なったものとする。
問1 実験1において, 水に溶解した酸素の物質量 [mol」を, 解法とともに有効数字2桁で笑え
よ。
問2 実験1の結果より, 27.0℃の水1.00Lに溶解する 1.00× 10° Pa の酸素の質量 (g) を,
解法とともに有効数字2桁で答えよ。

8.67xl0x
30
* nx S.31xi6x 300
Og 21× 18mo
30mL) 8.67x1 Pa
Ha)
1000
8.67x38×ぽ
8.31x 300xvlo
1-
1,043
8「3.S
IL
09
8.67x3
8.31 x366 1000
よって HoO にとけているのは
1.1xiomo」
33'24
8.67
-3
x l0
2760
8.3」
-3
1,043 x10
0g 6.67×1OPの.
1,0XI
1,0xid Pa
He0
O2
-1.1xi3md
Hag
1L
TL
1o
I- 1.1x13x
x 82.
39
8.67x16
mol
32
11x32x 16
8.67x10f8
22
35、3
0.0406
F67 国0
3468
200
1.Ix32
4.1x10g
867
M。

1化学
間1.平衡時の O2分圧 Po, は, 全圧 P, 水蒸気圧 Pa,o
1
解答
とすれば
Po,=P-Pa,0
=8.67×10-3.60×10°
=8.31×10°[Pa]
PV=nRT より
30.0
=n×8.31×10°×300
8.31×10*×
1000
n=1.00×10-°[mol]
よって,溶解した O2は
2.10×10-3-1.00×10-=1.10×10-3=1.1×10-3 [mol)
問2.ヘンリーの法則より, O2=32.0 であるから
(答)
1.00×105
1.00
X
×32.0=D4.22×10-2
1.00
1.10×10-3×
8.31×10
=4.2×10-(g/(Pa·L)]
(答)
問3.実験2において, H.O は気液平衡であるので, Pa,o=3.60×10°
[Pa] である。
気体の O2と溶解している O2の物質量を, それぞれ n.. na[mol] とする
と,PV=nRTより
Po,×0.100=n1×8.31×10°×300
* n=4.01×Po,×10~*[mol]
また.ヘンリーの法則より
1.00
-=1.31×P0,X10-8 [mol)
Poz
4.22×10-2
n2=
X
1.00
32.0
1.00×10°
容器内のO。の物質量の関係から
ni+nz=2.10×10~

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ものぐさ

気体の組成が100％酸素であるなら
気体部分の圧力＝酸素の圧力になりますが
解答にある様に気体の水があるなら酸素の分圧を考え無ければいけません。
系内に液体の水が存在する場合、水の飽和蒸気圧を無視出来る設定なのか考慮しなきゃいけないのかは問題文を見て空気を読む必要があります。

ゆうり

分かりました。
ありがとうございます！

Answer 2

kenny

平衡なので、水も気液平衡になってると考えるんだと思います。

ゆうり

ありがとうございます！