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化学 高校生

実際には動ける体積が減少してるので理想気体ではその分を増やさなきゃいけないと考えました。なぜマイナスになるのでしょうか。教えて頂きたいです🙇‍♀️

する。 ① 分子間力に対する補正 分子間力がは たらくと,分子が器壁に衝突するとき,近 くの分子に引かれて圧力が低くなる。この 分子間力による圧力の低下は気体分子の濃 度の2乗に比例する。 比例定数をα(気 体の種類によって異なる定数) とすると,補正 n² された圧力は P+ αになる。 分子間力 実在気体の体積V 図A 圧力の補正 -気体の圧力 +(1/2)a 補正 a 補正 分子間力位 ② 分子自身の占める体積に対する補正 気体の体積とは, 気体分子が自由に動ける 体積のことであるが, 分子自身の体積によ り、動ける体積が減少する。 この減少する 図 B 体積を排除体積とよび, 1mol 当たりの排 除体積を6(気体の種類によって異なる定数)と すると, 補正された体積はVnb になる。 以上より, V=nRT に補正された 圧力と体積を代入すると, ファンデル ワールスの状態方程式になる。 実在気体の体積V 分子1個が 自由に動ける 体積 分子自身が 占める体積(mb) 図B 体積の補正 De-nb 補正゜ ▼表A ファンデルワールス定数a,b 気体 a b [Pa・L2/mol] [L/mol] ヘリウム He 3500 0.0240 水素 H2 24800 0.0266 窒素 N2 136000 0.0386 なお, 定数 a b はファンデルワー 酸素 O2 138000 0.0319 ルス定数とよばれており,気体の種類 二酸化炭素 CO2 365000 0.0428 表 A によって決まる。 アンモニア NH3 424000 0.0373 n2 (Px + 1/2 a) (Vx-nb) = nRT 問 A 1.0molの酸素を27℃で1.0Lにしたときの圧力を, 理想気体の 状態方程式を使って求めよ。 また, ファンデルワールスの状態方 程式を使った場合の圧力も求めよ。 気体定数はR = 8.3×10°Pa・L/ (mol・K) とし, ファンデルワール のものを用いよ。 「=25×106Pa 24X 106 Pol

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化学 高校生

問5 マーカー部分がなぜこの数字になるのか分かりません💦教えてくださいm(_ _)m

緩衝液は,酸や塩基を少量加えてもpHがほぼ一定に保たれる働きをもつ溶液である。一般に 弱酸とその塩、または弱塩基とその塩の混合水溶液が緩衝液になる。ここで,弱塩基である アンモニアNH』とその塩である塩化アンモニウム NH 4 C1 の混合水溶液について考えてみる。い ま、0.10mol/LのNH3 水溶液に NH4C1を溶かし,電離前のNH3と NHCl の濃度がそれぞれ 0.10mol/Lであるような混合水溶液 1.0L をつくった。この混合水溶液のpHは以下に示すような 手順で求めることができる。 (a) NH3 水溶液では,次式のようなNH3の電離平衡が成立する。 (I)様(ベト (1)式の電離平衡は,NH3 水溶液に NHCI を溶かしてつくった混合水溶液についても成立する。ま た。混合水溶液中のNH 4 CIはほぼすべて電離し、この電離は 1. のように表される。混合水溶液中では,アンモニウムイオンNHが多量に存在することになる ので、(1)式の平衡は NH3 水溶液の場合と比べて著しく(ウ)に偏っている。したがって,この 混合水溶液では NH3 の濃度 [NH3] は 0.10mol/Lにほぼ等しいとみなすことができる。また, NHC1はほぼ完全に電離しているので,NH4の濃度 [NH4] は 0.10mol/L とみなすことができ る。 (1)式の電離平衡における電離定数 K は塩基の電離定数といい, [NH3], [NH4+], および水酸 化物イオンの濃度 [OH-] を用いて、 次式のように表される。 K₁ = (I ..... (3)SI-H K は温度が一定のとき一定の値を示す。 また, [OH-] は水のイオン積Kw と水素イオン濃度[H+] を用いて, [OH-] = ((*)252 .........(4) と表すことができるので, (3)式と(4)式を用いると, 混合水溶液の [H+] は, [NH3], [NH4+], Kb, Kw を用いて [H+] = (() .........(5) となる。ここで(5)式を用いると, 下線部(a) の混合水溶液のpHを求めることができる。 25℃で は,K = 1.8 × 10-5mol/L, Kw=1.0 × 10-14(mol/L) 2 であり, [NH3] と [NH4+] については前 述の近似を用いることができるとすると,[H+]はキ) mol/Lと求まる。 したがって, pH は (ク)となる。 では、NH と NH4Ciの混合水溶液のpHの変化を考えてみよう。混合水溶液に強酸を少量加え た場合、強酸から生じるH+は(ケ)と反応して()になるため, [H+] はほとんど増加せ ずpHはほとんど変化しない。また、この溶液に強塩基を少量加えても,強塩基から生じる OH- は(サ)と反応し(シ)と(ス)になるので, [OH]はほとんど増えず, [H+] もpHもほ とんど変化しない。一方, NH3とNHCの混合水溶液に水を加えて薄めた場合にも, pHはほと 変わらない。 (b)

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