14:42 6月6日 (金)
4/22 1/30
基本例題24
気体の溶解度
タ
今100%
H=1.0 C=12
N=14
0=16
→問題 238 239
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。
20℃ 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。
4090℃, 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℃,
9.0×10 Paに保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。
■ 考え方
ヘンリーの法則を用いる。
2.2×10-2L
=9.82×10-4mol
■ 解答
(1)
(1)0℃, 1.0×105 Pa 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。
0℃, 1.0×10 Paで溶ける水素の物質量は,
-5.0×105
1.0×105
(2) 気体の状態方程式を用い
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。
1/28 1/22 9301/31
22.4L/mol
cite 3 mal
気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは,
9.82×10-4molx
-=4.91×10-3mol=4.9×10-3mol
(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
5.0×105 Pa
V=
=2.2×10-L=22mL
第Ⅲ章
物質の
【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,
9.82×10-4molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10 -3 mol
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