Question

目玉焼き

高校化学の問題です。(2)が分かりません。

気体の状態方程式を使うと書いてあるのですが、ヘンリーの法則を使って1.0×10の5乗:22=9.82:Xという式ではなぜ求めてはダメなのですか？

理由も教えて欲しいです🙇‍♀️

11.溶液の性質 129
基本例題26) 気体の溶解度
まは、0℃,1.0×10°Pa で,1Lの水に22mL 溶ける。次の各問いに答えよ。
1) 0℃.5.0×10°Pa で,1Lの水に溶ける水素は何 mol か。
(2) 0℃,5.0×10°Pa で,1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何 mL か。
(3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて,0℃,
1.0×10°Pa に保ったとき,水素は何 mol 溶けるか。
問題228-229
SS0
考え方
ヘンリーの法則を用いる。
(1) 標準状態における溶
解度を物質量に換算する。
溶解度は圧力に比北例する。
(2) 気体の状態方程式を
用いる。
解答
(1) 0℃,1.0×10°Paで溶ける水素の物質量は,
Ho
2.2×10-2L
22.4L/mol
=9.82×10mol
気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10°Paでは,
5.0×105
9.82×10-4mol×
=4.91×10-3mol=4.9×10-3mo
1.0×10
(2) 気体の状態方程式 PV=nRTからVを求める。
4.91×10-3mol×8.3×10°Pa·L/(K·mol) ×273K
5.0×10°Pa
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
一定である。
(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
=2.2×10-2L=22mL
別解圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5倍に
る。しかし,この圧力下で溶ける気体の体積は, ボイルの
則から1/5になるので, 結局,同じ体積22mLになる。
ルまの公エは10×106p。x1/A=2 5×105p。なので

気体の溶解度 気体の状態方程式

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

アフロ博士

9.82というのはどこからでてきたんでしょうか？
ヘンリーの法則を用いても、もちろん解けますよ。
0℃, 1.0×10^5Paで1Lあたり22mL溶ける。
圧力を5倍にすると、溶ける量も5倍になる。
しかし、その圧力下(5.0×10^5Pa)なので、1.0×10^5Paの時の1/5の体積になる。
ということなので、結局、22mLです。

目玉焼き

ごめんなさい間違えました。9.82は忘れてください！！

どうして1/5の体積になるんですか？

アフロ博士

気体って、圧力を加えると体積が小さくなりますよね。
(PV=nRTを変形すると、V=nRT/Pなんで、圧力を大きくすると分母が大きくなる。つまり、小さくなる。)
まあ、直感的にも圧力をくわえられたら押し込められて小さくなりそうですよね。

問題文に、｢その圧力下では｣という記載があるので、1.0×10^5Paのときの体積ではなく、5.0×10^5Paのときの体積を答える必要があるんです。
圧力が5倍になれば、体積は1/5倍ですよね
(さっきのV=nRT/Pからわかりますね)

目玉焼き

やっと理解出来ました！！丁寧にありがとうございます😭