Question

マリン

(2)です。
答えは0.21Lになっているのですが、なぜそうなるのかわかりません。
解説をお願いします🙏

水素H。の0C、40Cの深解度は, 0.021. 0016である (0C. 10X10"Paos

に換算した, 1Lの水に溶ける体積り。次の各問いに答えよ。 ただし.H= 1.0 とする。

(DO0C. 4.0x 105Paで10L の水に溶ける水素の物質量を求めよ。

(② 0C., 4.0 x10*Paで10Lの水に深ける水素の体積を求めよ。

(3⑬) 0C. 40x105Paで10Lの水に溶ける水素の. 0C. 1.0X10!Paでの体入
を求めよ。

4) 0C. 10X105Paで10Lの水に水素を浴かしたのち, 圧力を一定に保ちな
がら濁度を 40てに上昇させたところ, 溶けていた水素が気体となって出て

いった。出ていった水素の質量を求めよ。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

理由は、溶けにくい気体の溶解量(体積)は、その圧力下では、圧力に関係なく一定(ヘンリーの法則)だから。

上の文章で理解されますでしょうか？

分からないなら、以下。
「同じ圧力下では」という部分が大事なのですが、
この場合、圧力に関係なく体積は不変となります(ボイルの法則や気体の状態方程式を使って証明しますが今回は割愛します)。

よって、最初に与えられた0.021Lが水1Lで溶ける体積。今、水10Lと溶媒を10倍したから、
溶解量=溶解度×体積倍
　　　=0.021×10/1.0
　　　=0.21Lとなります。

これが(3)になると、標準状態に戻しますから、こちらの場合は、
溶解量=溶解度×体積倍×圧力倍となります。
(2),(3)の違いが分かるかどうかで、ヘンリーを理解しているかが決まります🙇

マリン

その圧力下では圧力に関係なく一定のところがよくわかりません。
この問題では、ある一定の圧力があってそこにさらに1.0×10の5乗Paや4.0×10の5乗Paの圧力があるということですか？

🍇こつぶ🐡

1.0×10の5乗が標準状態…①
4.0×10の5乗がその圧力下…②

②が(2)の問い
①が(3)の問い

その圧力下とは、標準状態でない圧力の時で考えた場合のこと。今回は②の圧力の時ということ。

だから圧力②は①の4倍ですが、体積はボイルの法則で反比例で減るから同じになります。これを同じ①に戻して比べると4倍×ないとダメ。これが(3)

画像参照

🍇こつぶ🐡

なかなか分からないと思う。よく読んで頑張って下さい🙇

🍇こつぶ🐡

質問に対する返答
ある圧力が、この場合4×10の5乗
ある一定の圧力？が1×10の5乗(標準状態です)。

4倍で押した気体を標準状態に直す問いが(3)

4倍で押した気体を標準状態に直さず4倍のまま、計算したのが(2)

圧力を4倍にしてもボイルの法則により、
標準状態➡️pv=4p×(1/4)v⬅️4倍圧力時
4倍圧力時は上の式の左辺を計算すると同じになります。圧力を上げても体積は変わらないとなります。

あとは、溶媒を10倍して解答になります。1回読んだだけで、ヘンリーの体積問題は分かりづらいと思いますが、分かりましたか？

🍇こつぶ🐡

⬆️上の式の左辺でなく、右辺の間違い
4p×(1/4)v=pv これは左辺と同じになります🙇

画像の表の一番下の二行(いずれも体積L)の違いを確認して下さい🙇

マリン

ある程度理解できました！
丁寧に教えてくださり本当にありがとうございました🙏

🍇こつぶ🐡

繰り返し読んで書いて見てください。
見るだけでは理解できないと思いますから、反復慣れです🙇