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化学 高校生

この⑵の別解の求め方で”そのときの圧力”とあるのですがどういうことなのですか?いまいちよくわかりません😭😭😭 逆にそのときの圧力じゃないときってあるんですか?

基本例題26 気体の溶解度 水の 問題 228-229 水素は,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℃,5.0×10Pa 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。 1Dalt セべ がし 解答 (1) 0℃, 1.0×10°Paで溶ける水素の物質量は, 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。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を 2.2×10-2L_。o 22.4L/mol -=9.82×10-4mol II 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=4.9×10-3mol 1.0×105 (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 5.0×105Pa 用いる。 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。 TOg =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倍にな る。しかし,この圧力下で溶ける気体の体積は,ボイルの法 則から1/5 になるので,結局,同じ体積 22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10°Pa×1/4=2.5×10 Pa なので,溶 ける水素の物質量は, 0中文の ①お 85 9.82×10-4mol×(2.5×10°/1.0×10°)=2.5×10-3mol 00 皿章|物質の状態

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化学 高校生

なんでpは一定って分かるんですか?

62 (1) 6.5×10* Pa (2) 0 1.4×10-mol ② 1.5×10-?mol 空気は O(分子量 32)と N。 (分子量28)が20 : 80 (体積比) の混合気体で、そのみかけの 分子量(平均分子量)は、 イ※の 解説(1)メタン(分子量16), 空気(平均分子量 28.8)はそれぞれ メタン:0.32 16 =0.020(mol),空気: 11.52 =0.40 (mol) 28.8 空気の体積比はO. 20%, N: 80%であるから, O: は 0.080mol, Naは0.32mol。 80 |20 32× 100 CH』+ 20。 +28× CO, + 2H,O N』 100 燃焼前 0.020 0.080 0 0 0.32(mol) =28.8 変化量 -0.020 -0.040 +0.020 +0.040 0 (mol) 燃焼後 0 0.040 0.020 0.040 0.32 (mol) 気体の総物質量は 0.040+0.020+0.040+0.32=0.42(mol) pV=nRT より, pe×(2.00+30.0)=0.42×8.31×10°×(327+273) pを=6.5×10*(Pa) (2) H.O 以外の気体は変化しないので, H:O0.040mol についてのみ考 える。A内とB内の H:O の分圧Duo は等しく, A内とB内の H.O (気体)の物質量をそれぞれれA, ng (mol) とすると, 物質量の比は* のようになる。 ※の A内とB内に存在する気体に ついて 2.00 67+273 30.0 17+273 (i) A内とB内ともに H.Oがすべて気体として存在すると仮定する nA:n=- -=29:510 のV=nRT より DV n= (○は一定) RT 気体の物質量nは, V に比例 し、Tに反比例する。 と,A内の H.Oの分圧 pA は, 29 pA×2.00=0.040× 29+510 -×8.31×10°×(67+273) p=3.04×10°(Pa) B内の H.O の分圧も同じ圧力になるが, 17'Cの飽和水蒸気圧 (1.94×10°Pa)を超えるので, 仮定は矛盾している。 B内では液 体の水が存在する。 () A内はすべて気体, B内は気液平衡の状態と仮定すると, B内は 17"Cの飽和水蒸気圧で, A内のH,Oの分圧も同じ蒸気圧である。 67°C の飽和水蒸気圧(2.70×10*Pa)を超えないので, A内はすべ て気体で存在する。 仮定は正しい。 1.94×10°×2.00ーカA×8.31×10°×(67+273) nA=1.37…×10-年1.4×10 (mol) ョ=1.37×10-x210 -2.40…×10-2(mol) 29 液体として存在する水の物質量 ng は、 a=0,040-nーnョ=0.040-1.37×10~3-2.40×10- 1.5×10(mol)

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