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化学 高校生

この⑵の別解の求め方で”そのときの圧力”とあるのですがどういうことなのですか?いまいちよくわかりません😭😭😭 逆にそのときの圧力じゃないときってあるんですか?

基本例題26 気体の溶解度 水の 問題 228-229 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。 (1) 0℃,5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何 mol か。 (2) 0℃,5.0×10Pa 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℃, 1.0×10°Pa に保ったとき,水素は何 mol 溶けるか。 1Dalt セべ がし 解答 (1) 0℃, 1.0×10°Paで溶ける水素の物質量は, 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 標準状態における溶 解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を 2.2×10-2L_。o 22.4L/mol -=9.82×10-4mol II 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10° Pa では, 5.0×105 9.82×10-4mol×- =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol 1.0×105 (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 5.0×105Pa 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。 TOg =2.2×10-2L=22mL 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, 0中文の ①お 85 9.82×10-4mol×(2.5×10°/1.0×10°)=2.5×10-3mol 00 皿章|物質の状態

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化学 高校生

何故このようにしなくていいのか教えて欲しいです。温度変化があるのに何故だろうと思いました。

20:33 ll全 この問題では, 47 ℃ になるまで, 液体のアセトンが存在して いたことがわかっている。したがって, 27c でのアセトンの気 体の圧力は飽和蒸気圧に等しく, 3.3×10'Paである。空気の圧 力は27 ℃ で1.0×10° Pa より, 容器内の圧力(全圧)は 1.0×10°+3.3×10=1.33×10° (Pa) b 7] O アセトンは、47 ℃ でちょうどすべてが気体となったので,こ のときのアセトンの圧力は飽和蒸気圧に等しく 8.0×10' Paであ る。これより高い温度ではアセトンはすべて気体として存在す る。アセトンの 127℃ での圧力を Py [Pa)とし, 47℃ と 127℃ とでボイル·シャルルの法則を適用する。 体積をVとして 8.0×10×V 273+47 Pァ×V 273+ 127 Py=1.0×105 [Pa] 空気についても, ボイルシャルルの法則を適用しなくてはな らない。空気の 127℃ での圧力を Pを [Pa] とし、 27℃ と 127 ℃ とでボイル·シャルルの法則を適用する。 1.0×105×V 273+27 Pを×V 273+ 127 . Pを=1.33×10° (Pa) したがって、容器内の圧力(全圧)は Pァ+Pを¥1.0×1041.33×10=2.33×10° [Pa] (0メ(5 3o0 一酸化炭素(気体)の生成熱をQi[kJ/mol] とおき, 熱化学方 式を立てる。 た C(黒鉛)+-0(気)=co(気)+Q, (kJ] 問2 3 移項し、CO。(気)を消去するには, (6)式-(7)式を行えばよい。 =€O()+394KJ (8)式を導くように, (6), (7)式を組み合わせる。CO(気)を右 C(黒鉛)+ 0,(気) =€O{) +283k] ー)CO(気)+ 3 (394ー283)kJ

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化学 高校生

青線部が何故こうなるのか分かりません。 圧力は1/4になっているので体積も1/4になるのではないのですか? 何故4倍になっているのでしょうか…

気体の溶解度は標準状態(0℃, 1.0×10°Pa)に直した気体の体積で示されること が多いです。標準状態で,1molの気体の体積ば22.4Lでしたね (p.94)。 ですので,溶解度+ 22.4をすることで,溶けた気体の物質量[mo!)がわかります 0 水素H。の0℃, 40℃の溶解度は,0.021, 0.016である((0℃, 1.0× 10°Paの条件 〈問) に換算した,1Lの水に溶ける体積L)。次の各問いに答えよ。ただし,H=1.0とする。 (1) 0℃, 4.0×10Paで10Lの水に溶ける水素の物質量を求めよ。 (2) 0℃, 4.0 ×10°Paで10Lの水に溶ける水素の体積を求めよ。 (3) 0℃, 4.0 ×10°Paで10Lの水に溶ける水素の,0℃, 1.0×10Paでの体積 を求めよ。 (4) 0℃,1.0×10Paで10Lの水に水素を溶かしたのち,圧力を一定に保ちな がら温度を40℃に上昇させたところ,溶けていた水素が気体となって出て いった。出ていった水素の質量を求めよ。 解きかた|0℃で1Lの水に溶ける水素の体積は標準状態に直すと 0.021L, 40℃で1Lの水に溶ける水素の体積は標準状態に直すと0.016Lということです。 0.021 0.016 それぞれを物質量に直すと [mol), 22.4 [mol] ですね。 22.4 (1) 圧力が4倍になり,水の量が10倍になっていますから 0.021 -=0.0375 [mol] 22.4 3.8×10-?mol 4×10×- (2) これは引っかかりやすい問題です。前ページで見たように、気体の体積 はその圧力·温度下で計算した場合,いつでも一定です。 0℃, 1.0×10Paで1Lの水に溶ける水素の体積は0.021Lで,4.0×10Pa でも体積は不変です。水が10Lになった部分だけが影響します。 0.021 [L)×10=0.21L . (3) 0℃.1.0×10Paでは気体の体積は 1molで22.4Lなので、,(1)で求めた。 溶けている物質量に22.4を掛けましょう。 0.0375 [mol]×22.4 [L/mol]=0.84L または,(2)を4倍にしたのが0℃,1.0×10Paでの体積になるとしても かまいません。 (4) 1Lの水で温度を0℃ → 40℃と変化させると 0.84L 0.021-0.016 [mol) 22.4 の水素が,水に溶けていられずに発生します。10Lの水の話なのC,e の10倍の水素が発生し,Heは1mol あたり2.0gなので 0.021-0.016 10× -× 2.0=0.00446 [g] 4.5×10-g 22.4

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化学 高校生

青線部が何故こうなるのか分かりません。 圧力は1/4になっているので体積も1/4になるのではないのですか? 何故4倍になっているのでしょうか…

気体の溶解度は標準状態(0℃, 1.0×10°Pa)に直した気体の体積で示されること が多いです。標準状態で,1molの気体の体積ば22.4Lでしたね(p.94)。 ですので,溶解度÷ 22.4をすることで,溶けた気体の物質量[molがわかります 〈問) 水素H。の0℃, 40℃の溶解度は、0.021, 0.016である((0℃,1.0×10°Paの条件 に換算した。1Lの水に溶ける体積L)。次の各問いに答えよ。ただし,H=1.0とする。 (1) 0℃, 4.0 × 10°Paで10Lの水に溶ける水素の物質量を求めよ。 (2) 0℃, 4.0 ×10°Paで10Lの水に溶ける水素の体積を求めよ。 (3) 0℃,4.0 ×10Paで10Lの水に溶ける水素の,0℃,1.0×10°Paでの体積 を求めよ。 (4) 0℃,1.0×10Paで10Lの水に水素を溶かしたのち,圧力を一定に保ちな がら温度を40℃に上昇させたところ,溶けていた水素が気体となって出て いった。出ていった水素の質量を求めよ。 解きかた0℃で1Lの水に溶ける水素の体積は標準状態に直すと0.021L, 40℃で1Lの水に溶ける水素の体積は標準状態に直すと0.016Lということです。 0.021 0.016 それぞれを物質量に直すと [mol), [mol] ですね。 22.4 22.4 (1) 圧力が4倍になり,水の量が10倍になっていますから 0.021 4×10× -=0.0375 [mol) 22.4 3.8×10-?mol…答 (2) これは引っかかりやすい問題です。前ページで見たように,気体の体積 はその圧力·温度下で計算した場合,いつでも一定です。 0℃, 1.0×10Paで1Lの水に溶ける水素の体積は0.021Lで,4.0×10°Pa でも体積は不変です。水が10Lになった部分だけが影響します。 0.021 (L)×10=0.21L (3) 0℃,1.0×10Paでは気体の体積は 1molで22.4Lなので,(1)で求めた。 溶けている物質量に22.4を掛けましょう。 0.0375 [mol]×22.4 [L/mol]=0.84L または、(2)を4倍にしたのが0℃, 1.0×10paでの体積になるとしても かまいません。 (4) 1Lの水で温度を0℃ → 40℃と変化させると 0.84L 0.021-0.016 [mol) 22.4 の10倍の水素が発生し,Heは1molあたり2.0gなので 合 0.021-0.016 -×2.0=0.00446 [g) 4.5× 10-g 10× 22.4

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