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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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化学 高校生

上部の気体定数についてです。 ボイルシャルルの PV/T のVは体積なのに なぜモル体積(L/mol)を当てはめて 代入すると気体定数が出てくるんですか😭 ×1(mol)をして体積(L)に直さないんですか、?

2 気体の状態方程式 1 気体定数と気体の状態方程式 JEE PV T ●気体定数 ボイル・シャルルの法則 =k" について, k” の値を標準状 態 (0℃, 1.013×105 Pa) における気体 1mol の場合で求めてみる。 標準状態 における気体1mol の体積 (モル体積) を とすると,”は22.4L/molであり. k” は次のように求められる。 Pv 1.013×105 Pa×22.4L/mol T (7) 式で得られた値は, gas constant 記号 R で表される。 R を用いると, (7) 式は次のように表すことができる。 Pv=RT (8) AU ●気体の状態方程式 〔mol] の気体の場合,その体積V〔L〕は,モル体積 V n v 〔L/mol] のn倍であり, V = nv となる。 したがって, v= を (8)式に代入 AN すると,次のように表される。 これを気体の状態方程式という。 equation of state k"= = PV=nRT = 273 K (R=8.31×10Pa・L/ (K・mol)) 圧力×体積 物質量 気体定数 × 温度 [Pa〕 〔L〕 [mol〕 〔Pa・L/(K・mol)〕 〔K〕 × =8.31×10 Pa・L/(K・mol) (7) 気体定数とよばれ、 気体の種類によらず一定であり, 203 (9) 気体の圧力〔Pa〕, 体積〔L〕, 物質量〔mol], 絶対温度〔K〕のうちの3つがわ かれば,気体の状態方程式から,残る1つの値を求めることができる。 注意

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