気体の溶解 (2)の問題で20°Cで気液平衡の気相のCO2が20Lで、0℃に冷却した時の気液平衡の気体のCO2もまた20Lとしてpv=nRTを組んでいるのですが、気体の体積は変わらないのですか？

準Ⅱ 86. <ヘンリーの法則> 表は、分圧1.0×105 Pa,温度 0℃および20℃において、 水 1.00Lに溶解する二酸化炭素と窒 素の物質量を表している。 表 分圧 1.0×105Paにおける二酸化 炭素と窒素の水1.00L への溶解量 二酸化炭素 窒素 7.7×10-² mol 1.0×10-3 mol 6.8×10mol 3.9×10-2 mol 人険がない 温度,圧力、体積を変えられる 容器を用意し, 次の操作(ア)~(ウ)を 順に続けて行った。 以下では,ヘンリーの法則が成り立つとし, 水の体積変化および蒸 気圧は無視できるとする。 C=12, N=14,0=16,R=8.3×10°L・Pa/ (K・mol) 操作(ア) この容器に水100L を入れ, 圧力 2.0×10 Pa の二酸化炭素と 20℃において 平衡状態にした後, 密閉した。 このとき, 容器中の気体の二酸化炭素の体積は 0.20L であった。 0°C 20°C 操作(ｲ) 次に、密閉状態を保ち,体積一定のまま, 全体の温度を0℃に冷却し, 平衡状 態にした。 2 操作(ウ)さらに, 容器の体積を変えずに、温度を0℃に保ちながら, 二酸化炭素を逃が さないように容器に気体の窒素を注入し, 全圧 2.0×10Pa において平衡状態にした。 (1) 操作(ア)の後, 水に溶けている二酸化炭素の質量を有効数字2桁で求めよ。 (2) 操作(イ)を行った後の, 気体の圧力および水に溶けている二酸化炭素の質量を有効数 字2桁で求めよ。 ただし, 水は液体の状態を保っていたとする。 (3) 操作の the 1.2- TCALL [on

高2化学です🧪答えは1なのですが解説を見ると分子量で判断するとあったのですがなぜ分子量で判断できるのか知りたいです。どなたかよろしくお願いします🙇‍♀️

問37 図2中の曲線 Ⅰ~ⅢIは実在気体である水素 H2, メタンCH4. 二酸化炭 素CO2のいずれかであり,それぞれ物質量n [mol] について温度 T〔K〕 LOLY を一定 (273K)にして、圧力P [Pa〕を変えながら体積V[L] を測定し、 PV nRT PV =1である。 の値を示したものである。 理想気体では圧力によらず、 曲線I~Ⅲに対応する気体の組合せとして正しいものを,下の①~⑥のう nRT ちから一つ選べ。ただし、R [Pa・L/(K・mol)] は気体定数である。 27 ① ② 3 (4 [⑤ 6 1.5 PV 1.0 nRT I H2 H2 CH4 CH4 CO2 CO2 0.5 0 100 - 理想気体 図2 圧力変化に伴う理想気体からのずれ ⅡI CH4 CO2 H2 CO2 H2 CH4 200 300 400 500 圧力 〔×10 Pa〕 CO2 CH4 CO2 H2 CH4 H2

写真の（2）がわかりません pv＝nRTで溶けるのでしょうか？ 解説をお願いしたいです。

10. 次の文を読み、下の各問いに答えよ。 ただし, 気体定数R=8.31×103Pa・L/ (K・mol)とする。 カ 分子量が未知の非電解質の物質 9.00g を水に溶かして 50.0mL(A液 とする)とし、図のような装置の左側に A 液, 右側に水を入れた。 (こ の非電解質の物質は、 分子量 300以上あり半透膜を通過することはで きない。) 左右の水面の高さを同じにするために A 液に加えた圧力は 55.4Pa, 水温は27℃であった。 コロイド (1) 半透膜を通過できない 10~10mの大きさの粒子を何というか。 (2) この非電解質の物質の分子量を有効数字2ケタで求めよ。 8.1×106 A液 半透膜 水

高二化学の飽和蒸気圧の求め方がわかりません。 写真（4）の問題についての解説をお願いしたいです。 ①容器内に液体があるー圧力が飽和蒸気圧に達している→気体の圧力＝飽和蒸気圧 ②全圧＝分圧の和＋飽和蒸気圧 ③pv＝nRT 現在はこれらの知識しかありません。 その他覚えてお... 続きを読む

9. 図に示すように, ピストン付きの容器 A と容器 B が内容積 300mLの容器 X に接続してある。 次の操 作を行い, 容器内の圧力の変化を調べた。 ただし, 水滴, および, コックと管の体積は無視できるもの とする。 気体定数R=8.31×103Pa・L (K mol)とする。 DO A X C2 A B 操作 すべての容器の温度を67°Cに保ち、 内容積 200mLの容器Aに300×10Pa のアルゴン, 内容 積150mLの容器B に 1.40×10Paの酸素を封入した。 次に, コック C3 を開けて容器Xに2.00×104Pa のメタンを封入し, コック C3 を閉じた。 操作2 コックを開けてアルゴンをすべて容器Xに移動させコック C, を閉じた。 次に, コック C2 を開けて酸素をすべて容器 X に移動させコック C2 を閉じた。 このとき, 容器 X内のアルゴンの 分圧は(ア) Paとなった。 酸素も同じように計算すると酸素の分圧は700×10^Paとなり、 混合気体の全圧は2.9×10Pa となった。 操作 操作2の混合気体に点火し、①メタンを完全燃焼させた。 燃焼後,温度を67℃に戻したとこ ろ, 酸素の分圧は (イ) Pa, 二酸化炭素の分圧は200×10 Paとなった。 なお, 容器内には水 滴が観察され、容器内の全圧は2.77×105Paであった。 (1) 下線部①の反応を表す化学反応式を記せ。 CH4+202→CO2+2H2O (2) 文中の(ア)を有効数字2ケタで求めよ。 2.0×10 (3) 文中の(イ)を有効数字2ケタで求めよ。 3.0×104 下線部②をもとに, 67℃における水の飽和蒸気圧 [Pa] を有効数字2ケタで求めよ。 2.7 x104

問3の解答 圧力の増加とともに、分子間力の影響が大きくなるため、Zの値が小さくなるが、さらに圧力が増加すると分子自身の体積がおおきくなり、Zの値がおおきくなるため。 となるのですが、なぜそうなるのかわかりません。 圧力の増加とともに分子間力の影響が大きくなるとはどういうこ... 続きを読む

26 第6章 気体 演習 3 気体のふるまいに関する次の文章を読み、以下の問いに答えよ。 体状態に変化してしまう。 理想気体と実在気体を比較するために,下図に, 300Kにおける3種類の気体 理想気体はあらゆる条件で気体状態であるが, 実在気体は条件によっては凝縮や凝固が起きて液体や固 PV nRT [T〔K〕, 物質量をn [mol] とし、 気体定数をR = 8.3 × 10° Pa・L/ (K・mol) とする。 A, B, C について, Z = PV nRT 1.5- 1 0.5 0 0 の値とPの関係を示す。 ここで,圧力をP [Pa〕,体積をV [L],温度を 2 C 一理想気体と実在気体、 B A 1 1 1 I P[× 107 Pa] 問1 理想気体の状態方程式は、 理想気体の性質に関して2つの仮定を設定して導かれている。2つの仮 定を説明せよ。 問2 Zの値は実在気体のふるまいが理想気体のふるまいからどれだけずれているかを表している。 (1) 2 × 107 Pa で 1mol当たりの体積が最も大きいものはどの気体か。 (2) 6 × 107 Pa で,気体BのZの値を1.3とすると, 1mol当たりの体積は何Lになるか。有効数字 2桁で計算せよ。 問3 気体AとBでは,圧力の増加とともにZの値がいったん減少し,再び増加している。このような ふるまいを示す理由を述べよ。 問4 気体 A,B,Cに該当するものをメタン,水素,二酸化炭素の中からそれぞれ選び,化学式で答えよ。 問5 実在気体のふるまいを理想気体のふるまいに近づけるためには,温度,圧力をどのような条件にす ればよいと考えられるか。

青く線を引いた場所と紫で線を引いた場所が分かりません。メタン0.5mol、酸素2.5molで計算するのではないのですか？どのくらい反応したかみたいなのを考えているのかもしれないのですが、考え方がイマイチ分かりません。分かる方お願いします🤲

発展例題15 気体の燃焼 問題 231 0.50mol のメタンCH4 と 2.5molの酸素 O2 を, 5.0Lの容器に入れた。 容器内で電気火 花を飛ばしてメタンを完全燃焼させたのち, 容器の温度を17℃に保った。 容器内の全圧 は何Pa になるか。 ただし, 生じた水の体積および水蒸気圧は無視できるものとする。 考え方 化学反応式を書き, 反応後 の気体の全物質量を求める｡ このとき, 水は液体であり、 水蒸気圧は無視できるので, 水の物質量は考えない。 全圧は,気体の状態方程式 PV=nRT から求める。 ■解答 メタンの完全燃焼は次の化学反応式で表される。 CH4+202 CO2+2H2O 0.50 mol の CH4 がすべて反応し, CO2が0.50mol 生成する。 ま た, O2 は 2.5mol-0.50mol×2=1.5mol残るので, 燃焼後の混 合気体の全物質量は 0.50mol +1.5mol=2.0mol となる。 したがって, 混合気体の全圧は,気体の状態方程式から, P= nRT 2.0mol×8.3×103Pa・L/ (K・mol) × (273 +17) K V =9.6×105 Pa = F4545.0L 第Ⅲ章 物質の状態

右の「体積が大きくなる」の意味がわかりません。 PVが一定として、実際よりもPを大きくして計算してしまったのだから、Vは小さく出てくるはずではありませんか？ あと、そもそも右と左の図を比較すると、明らかに右の方が体積は小さくありませんか？

水蒸気圧 気体の分圧 水面を一致させる 体積が大きくなる ↑ 誤差 内圧が大気圧より小さい 気体の分圧 大気圧 水 水圧

注射器の図の左①番と右③番がどういう意味なのかがイマイチ分かりません。気体の圧力はどのように働いているのですか？

(4) PV=nRT を変形してPV/T=nRとすると, nが一定なので、 PV/T=k(一定) と表される。 したがって, (圧力×体積)/ 温度= PV/T=yの値は,圧力P=xの値に関係なく一定となるので, グラフ はx軸に平行な直線 (ウ) となる。 221. 気体の分子量 解答 (1) 注射器内の気体の圧力を大気圧と等しくするため。 (2) 28 解説 (1) ピストン の向きによって 注射器 内の圧力が変わる。 大気 圧をP[Pa], ピストンの 重みによる圧力をか [Pa] とすると, 気体の圧 力は図のようになる。 注 射器を水平にしておくと, 中の気体の圧力は大気圧 と等しくなるので,大気 圧を測定すれば,気体の 圧力がわかる。 (2) 気体の状態方程式PV = (w/M) RT から, WRT 0.28g×8.3×103Pa・L/(K・mol) × (273+27)K PV 1.0×105 Pa×0.246L M= アルミ箔 134.50g 液体試料 を入れる 空気 大気圧 P 液体試料 気体の 圧力P+p [大気圧より] [も大きい 222. 揮発性液体の分子量測定･･･ 解答 (1) 0.8g (2) 圧力:1.0×10Pa 温度 : 77℃ (3)80 解説 この実験の操作① ~ ③ は図のように表される。 ピストンの重みによる圧力が [p 加温 液体試料 の蒸気 P P [大気圧と] |等しい P-p [大気圧より] [も小さい -=28.3g/mol 空気や余分 な蒸気が追 い出される 冷却 湯 (77°C) . 135.33g が等しく 器を水平 の状 w. の液 を求め 0+0.0 気体の PERT V .5×105 モル分率 ある。 Aのモル 圧=全 PA-1.5 PB = 1.5×

(2)の解答は有効数字2桁なのに、(3)の解答は有効数字3桁なのは何故でしょうか。

例題2 気体の溶解度 0℃,1.01 × 10°Pa (標準状態)において, 酸素は1Lの水に 44.8mL溶ける。 次の 各問いに答えよ。 気体定数 : R = 83 × 10°Pa・L/ (K・mol) 原子量:0=16 (1) 0℃, 5.05 ×105Paで, 1Lの水に溶ける酸素は何gか。 (20℃,2.02 × 10Pa で, 1Lの水に溶ける酸素の体積は、その温度と圧力のもと で何mLか。 (3)(2)を標準状態に換算した場合、 何mLになるか。 (4) 0℃で,1Lの水に 1.01 ×105Paの空気が接しているとき, 溶解している酸素は 何gか。 ただし、空気中の窒素と酸素の体積の比を4:1とする。 ポイント 気体の溶解量(物質量または質量) は, その気体の圧力に比例する。 [解説] 0℃,1.01 × 10Pa (標準状態)において, 1Lの水 に溶ける酸素O2 (分子量32) の量は, 44.8 x 10-L 22.4L/mol = 2.00x10-3 mol 質量 : 32 g/mol × 2.00 × 10-mol = 6.4 × 10-2g 物質量: (1) 気体の溶解量(質量) は,圧力に比例するので 5.05 x 105 Pa = 0.32g 1.01 x 105 Pa 6.4 × 10-2g × umika (2) 0℃,2.02 ×105Paにおいて, 1Lの水に溶ける酸素の 物質量は, 2.00×10-3mol× 気体の状態方程式PV=nRT より, nRT P V=- 2.02 x 105 Pa 1.01 × 105 Pa 6.4 x 10-2g × 解答 (1) 0.32g ¥4.00 x 10-3mol したがって, 溶解している酸素の質量は, 202 × 10 Pa≒1.3 × 10-2g 1.01 x 105 Pa 1.01 × 105 Pa 4.00 x 10-3 mol × 8.3 × 10° Pa・L/(K・mol) × 273K 2.02 x 105 Pa (2) 45mL 気体 溶媒 2.02×105 Pa 気体分子 =44.8mL≒45mL 〔別解〕 一定量の溶媒に溶けうる気体の体積は、測定した温度・圧力のもとでは一定である。 したがって,どのような圧力のもとでも、体積は44.8mL≒45mLとなる。 (3) 標準状態に換算するには,温度が一定であることより, ボイルの法則 PiVi = P2V2を用いる｡ V=89.6mL 2.02 x 105 Pa X 44.8mL = 1.01 X 105 Pax V (4) 空気中の酸素の分圧は,体積の比が窒素 酸素=4:1であることから, 1.01 x 10 Pax. = 2.02 ×10^Pa 気体 (3)89.6mL (4) 1.3× 10-2g 3章 溶媒 TR 混合気体での各気体の溶解量は, その気体の分圧で考える。 3章 溶液の性質 25

気体の状態方程式（混合気体）についてなのですが、メタンの場合、問題文にあるものをそのまま利用して物質量nとして使ってはいけないのでしょうか。 解答の赤丸の部分が何故こうなるのかが分かりません。よろしくお願いします🙇‍♂️

46 気体の状態方程式 (混合気体) (目安約10分) 右図のように､体積 1.00L と 2.00Lの耐圧容器 A, B の中間にコック をつけた装置がある。 コックが閉じた状態で, Aにはメタン 5.00mol、 B には酸素 0.250mol が入っており、 ともに温度が27℃で保たれてい る。 気体はすべて理想気体とし、 容器 A, B は独立して温度設定ができ るものとする。 解答は有効数字3桁とし、 気体定数は 8.31 × 103Pa・ L/(mol・K) とする。 問1 上記の状態での容器 A, B のそれぞれの内圧 (Pa) はいくらか。 A 1.00L B 2.00L