Question

あ

真空にした10Lの容器に水素とヨウ素を0.10molずつ、ヨウ化水素を0.40mol封入し、600Kに保つと、平衡状態に達したときに容器内に存在するHIの物質量を求めよ。
(物質はすべて気体で、600Kにおける平衡定数は64とする。)
という問題で、写真のように解いたのですが、おかしなところありますか？

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Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

あっていると思います🙇

あ

答えと違っているんですけど、答えが間違っているんですか？

あ

ごめんなさい、あまり理解出来てないです…

これと同じように解いたつもりなのですが、なぜだめなのか教えてください。

🍇こつぶ🐡

失礼。答見て分かりました。
質問者さんはmolで計算していますがmol/Lで計算して下さい。
だから、0.1を0.01、0.4を0.04にして下さい。

あと、0.1αでなくαを引いて計算して下さい。
αが反応したから、
左辺の分母を(0.01-α)^2、分子を(0.04-α)^2とし、平衡定数=64右辺で計算し直しして下さい。

そうすると、解答と同じになります。
最初mol/Lで計算し、計算したmol/Lに10Lをかけ算し、解答を導いて下さい🙇

🍇こつぶ🐡

(0.04+2α)^2/(0.01-α)^2=64

(0.04+2α)/(0.01-α)=8　で計算し、10Lをかけるか、
(0.4+2α)/(0.1-α)=8 で計算し、10Lをかけずにそのまま計算するか(質問者さんのやり方)。

右辺64を約分して8にはなるが、2にはならない点がミスですね。

この反応は、左辺と右辺の次数が二次だから10Lで割らなくてもmol出ますが、左辺と右辺の次数が異なるときが多いから、いきなりmolで出さず、mol/L×体積Lで解答のようにmolを出した方が良いと思います🙇

あ

写真のa,b,cは全て単位がmolですよね。
一方、0.04や0.01,αはmol/Lです。
molがだめな理由が分かりません…

平衡定数の計算に関しては、分母分子の次数が同じだったので体積で割る部分は省略しましたが、やはり右辺は2です…

あ

すみません。
そもそも、書いてあるとおりに解いてなかったんですね。
molでの場合とmol/Lでの場合が混ざっていました。
ありがとうございました。

🍇こつぶ🐡

回答前後しましたが、次数同じだからこの場合はモルでOKです。0.1(1-α)でなく、0.1-α、0.4(1+2α)でなく、0.4+2αで平衡定数計算して見てください。そこを直すとできると思います🙇

🍇こつぶ🐡

理解され良かったです🙇