値を記述せよ。
71. 〈密閉容器内の気体の溶解〉
10°℃ で8.1×10-°mol の二酸化炭素を含む水500mL を容益に
入れると,容器の上部に体積50mL の空間(以下,ヘッドスペー
スという)が残った(右図)。 この部分をただちに10°℃の窒素で
大気圧(1.0×10® Pa) にして, 密封した。この容器を 35°Cに放置
して平衡に達した状態を考える。
このとき,ヘッドスペース中の窒素の分圧は口ア Paになる。
なお,窒素は水に溶解せず, 水の体積および容器の容積は 10°℃C
のときと同じとする。
二酸化炭素の水への溶解にはヘンリーの法則が成立し,35°Cにおける二酸化炭素の
水への溶解度(圧力が1.0×10°Pa で水1Lに溶ける,標準状態に換算した気体の体積)
は0.59L である。ヘッドスペース中の二酸化炭素の分圧をか[Pa] として,ヘッドス
ペースと水中のそれぞれに存在する二酸化炭素の物質量 n. [mol] と n2 [mol] は,かを
用いて表すと
ヘッドスペース
50mL
二酸化炭素
を含む水
500mL
ni=イ×か
n2=| ウ |×か
である。これらのことから, へッドスペース中の二酸化炭素の分圧かはエPaであ
る。したがって, 35°℃における水の蒸気圧を無視すると,ヘッドスペース中の全圧は
|オ]Pa である。
問い[ア]~オ]に適切な数値を有効数字2桁で記せ。 R=8.3×10°Pa·L/(Kmol)
(15 京都大)
78. 〈浸透圧〉
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