Question

a

(3)の問題で、この状態で酸素の分圧が1×10の5乗×5分の1なので、標準状態に換算するとボイルの法則から体積を×5、つま245mlになると思ったのですが、
解答は、酸素分圧から物質量を出して22、4×10の3乗して9.8mlと出していました。
なぜ私がやろうとしたやり方では間違ってしまうのかわかりません。教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

00 こ示格本0 H
OgHoO
47. 気体の溶解度 1.0×10Paにおいて. 酸素. 窒素は'0℃の水1Lにそれぞれ49mL,
24mL 溶ける。空気における酸素と窒素の体積比を1:4として,次の各問いに答えよ。
(1) 0℃で,1.0×10Pa の酸素に接している水1Lに溶ける酸素の質量は何gか。
(2) 0℃, 1.0×10Paのもとで, 1Lの水に空気を接触させておいたとき,溶けこむ室
素の質量は何gか。
(3) 0℃, 1.0×10°Paのもとで, 1L の水に空気を接触させておいたとき,溶けている
酸素の体積を標準状態に換算して表すと, 何 mLになるか。
(4) 水に溶存している気体を追い出すのに,最も効果的な方法を次のうちから選べ。
0 かくはんする
加熱して圧力を下げる
2 冷却する
3 冷却して圧力を上げる
6 加熱して圧力を上げる
(原子量)N=14「O=16

Answer 1

Ha

まず全体の1.0×10^5Paの1/5が酸素の分圧で0.2×10^5Paになります。ということは、リード文の部分は酸素にかかる圧力が0.2×10^5Paのときに49㎖溶ける、ということになりますよね？

質問者さんは0.2×10^5Paで49㎖溶けるなら、1.0×10^5Paは5倍力を込めるから49×5=245と出したのではないでしょうか。
イメージとしてですが、この問題の標準状態に換算というのは、変わるのは圧力だけです。

つまり、酸素にかかる圧力が1.0×10^5Pasの時に49㎖溶けるとする、というのが条件なんです。0.2で49㎖溶けるのと、1.0で49㎖溶ける方では沢山の力をかけても溶けにくいのは後者なので

Ha

よって標準状態に換算すると、49㎖の1/5しか溶けなくなります。

長々とイメージを説明しましたが、式で表すと

ボイルの法則を使い、

0.2×10^5×49=1.0×10^5×V
これを解くと9.8になります。

a

納得できました。
ありがとうこざいます!