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化学 高校生

化学、気体です🙇‍♀️ (2)で、体積は他気体によらないから混合気体じゃなくて各気体のどちらかで考えられる。というところは納得できたのですがヘキサンの飽和蒸気圧を用いるのはダメなのでしょうか?解答は【全圧−ヘキサンの飽和蒸気圧=窒素の分圧】として窒素で状態方程式を立て... 続きを読む

準 56. <混合気体と蒸気圧 > 体積を自由に変えることができる容器内 にヘキサンと窒素をそれぞれ 0.20mol ず つ入れ,圧力を 1.0×105 Pa,温度を60℃ に保ったところ, ヘキサンはすべて気体と なった。 ヘキサンの蒸気圧曲線は図の通り である。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 R=8.3×10°Pa・L/(mol・K) (1) 混合気体の圧力を1.0×105Paに保 ったまま、温度を徐々に下げていったと き、何℃でヘキサンが凝縮し始めるか。 (2) 混合気体の圧力を 1.0×10Pa に保っ したまま,さらに温度を下げて 17℃にした。 このときの混合気体の体積は何Lか。 ヘキサンの蒸気圧 (×10 Pa) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 温度(℃) (3) 17℃のもとで, 凝縮したヘキサンをすべて気体にするためには、混合気体の体積を 何L以上に膨張させなければならないか。 [07 上智大 ] 17℃のとき ヘキサンは飽和蒸気圧 をとる。 何故ヘキサンじゃなく窒素で 考えるのか

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化学 高校生

ボイルの法則、シャルルの法則、ボイル、シャルルの法則です。公式に当てはめることは出来るんですが、その後の計算が難しく、解き方とコツを教えてください。

40 第1編 24 第1編物質の状態 例題0℃, 1.0×10Pa で 22.4Lの気体を,体積一定で 273℃ にすると, 圧力は何Paにな るか。 解答 体積一定(V,= V2) であるから, ボイル・シャルルの法則 PP2 となる。 -= Ti T2 p2=2.0×10 Pa pil より, 1.0×105 Pa p2 [Pa] 273K (273+273) K (5) 27℃, 1.5×105Pa で3.0Lの気体を,体積一定で 127℃ にすると, 圧力は何Pa (6) 17℃, 2.0×105Paで1.0Lの気体を,体積一定で2.2×10Pa にするには, 温度 になるか。 を何℃にすればよいか。 例園 0℃, 1.0×10°Pa で 22.4Lの気体を, 11.2Lで273℃ にすると,圧力は何Paになる か。 解答 ボイル・シャルルの法則 1.0×10 Pa×22.4L -= P₂V₂ T2 p₁V₁ _ Þ2V₂ Ti T2 p2 [Pa]×11.2L (273+273) K p2=4.0×10 Pa 273K (7) -13℃, 1.5×10Pa で 2.0L の気体を,117℃, 3.0L にすると,圧力は何 Pa に なるか。 (8) 27℃, 2.0×10Pa で 6.0L の気体を,0℃, 9.1×10Pa にすると,体積は何Lに なるか。 (9) 21℃, 9.6×10*Pa で 3.5L の気体を, 1.2×10Pa で 3.2L にするには,温度を何 °C にすればよいか。 2 次の問いに答えよ。 気体定数R=8.3×10°Pa・L/(mol・K) 例題1.0molの気体を27℃で24.9Lにすると, 圧力は何Paになるか。 解答 気体の状態方程式 DV=nRT より, り [Pa]×24.9L=1.0mol×8.3×10°Pa・L/(mol・K)×(27+273) K か。 (4) 127℃, 3.0×10Pa で 33.2Lの気体の物質量は何mol か。 p=1.0×105Pa (1) 2.5molの気体を 27℃ で 8.3L にすると, 圧力は何Paになるか。 (2) 4.0mol の気体を 27℃ で 1.2 × 10Pa にすると,体積は何Lになるか。 (3) 0.25mol の気体を 4.0×10Pa で 16.6L にするには、温度を何°C にすればよい

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化学 高校生

(2)は私はボイルの法則を使い2枚目のように解きました。 これだとなぜダメなんですか? よろしくお願いします☀️

発展例題3 水蒸気との混合気体 ピストン付きの容器に窒素と少量の水を入れ77℃に保つと, 容器内の圧力は 9.0×10 Paになった。 このとき, 容器内 に液体の水が存在していた (状態I)。 次に, 温度を77℃に 保ってピストンを押し、 気体部分の体積をはじめのちょう ど半分の0.83Lにした (状態ⅡI)。 77℃における水蒸気圧 を4.0×10' Pa, 液体の体積は無視できるものとする。 (1) 状態 Ⅰ で, 窒素の分圧は何Paか。 (2) 状態ⅡI, 容器内の全圧は何Paか。 (3) 状態ⅡIで存在する水蒸気の物質量は何mol か。 ■ 考え方 (1) 液体の水が残っていると き上部の空間には水蒸気が 飽和しており, その分圧は水 蒸気圧に等しい。 (2) 窒素の分圧はボイルの法 則にしたがって変化する。 水 蒸気の分圧は, 液体の水が共 存していれば,水蒸気圧に等 しい。 (3) 水蒸気に関しても、 気体 の状態方程式が成立する。 Na 9.0×1000 1.66L n= 状態 Ⅰ 77°C = 問題32-33-34 水、 ■解答 (1) 水蒸気圧が4.0×10 Pa なので、 窒素の分圧は, 9.0×10 Pa-4.0×10 Pa=5.0×104 Pa (2) 体積を半分にすると, ボイルの法則から, 窒素の分圧は 2倍になるので, 5.0×10 Pa×2=1.0×10 Pa 一方, 水蒸気の一部は凝縮し, 水蒸気圧は 4.0×10Pa に 保たれる。 したがって, 全圧は次のようになる。 1.0×105Pa +4.0×10 Pa=1.4×10 Pa (3) 水蒸気の物質量は, 気体の状態方程式から, 4.0×10+Pa×0.83L PV RT 8.3×10Pa・L/(K・mol) ×350K =1.1×10-2mol 0.83L 状態 ⅡI 77°C

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化学 高校生

(1)の解答のこの値は~から分かりません。 (2)は分かりました。 よろしくお願いします☀️ 返信昼過ぎ位になります🙇すみません!

例題 5 気体の蒸気圧と状態方程式 水 1.8gをシリンダー状の容器に入れ, ピストンを固定して体積を 8.3L, 温度を27℃に保った。 気体定数は 8.3 x 10 Pa・L/ (K・mol), 27 ℃の水 の蒸気圧は 3.6 × 10Pa とし, 液体の体積は無視できるものとする。 (1) 液体の水は生じているか。 生じている場合は液体の水の質量を求めよ。 (2) ピストンを動かして, 27℃のまま体積を 83Lにした。 容器内の圧力は 何Paか。 解 (1) すべてが気体の状態であると仮定した場合の圧力を [Pa} とすると DV=MRT より、 95a 1.8g px 8.3L = 18 g/mol したがって, p = 3.0 x 10' Pa この値は、 27 ℃における水の蒸 気圧より大きいので, 実際には液 体の水が生じ, 容器内の圧力は蒸 気圧に等しくなっている。 水蒸気 として存在する水の質量 w〔g〕は, 3.6 x 10Pa x 8.3L = x 8.3 x 10° Pa・L/(K・mol) ×300 K n ) w 18 g/mol [x104Pa] 3.0 0.36 0 27 P=一定 蒸気圧曲線 t(°C) x 8.3× 10 Pa・L/(K・mol) ×300K したがって, w≒ 0.22g 以上より, 液体として存在している水は 1.8g - 0.22g = 1.58g 答 1.6g (2) 体積は(1)の10倍になるので, すべて気体として存在していると仮定し たときの水蒸気の圧力は, ボイルの法則より 3.0 × 103Paになる。 これ は水の蒸気圧より小さいので、水はすべて気体として存在し, 容器内の 答 3.0 × 10 Pa 圧力はこの大きさになっている。 を 87℃で30Lの容器に入れた。 気体定数は

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