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