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<問> 水素H200℃, 40℃の溶解度は, 0.021, 0.016である (0℃, 1.0×10Pa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℃, 4.0×105Pa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℃, 1.0×10 Paでの体積
を求めよ。
(4) 0℃,1.0×105Pa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〕
ol 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
22.4
=0.0375 [mol]
3.8×10-2mol
(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℃, 1.0×10 Pa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
floen
(3) 0℃,1.0×105Pa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。
4×10×-
0.021-0.016
22.4
...
...
0.0375 (mol) X22.4 (L/mol)=0.84L
または,(2)を4倍にしたのが0℃, 1.0×105Paでの体積になるとしても
かまいません。 0.84L
答
(4) 1Lの水で温度を0℃→40℃と変化させると
[mol〕
...
答
4.5 x 10-3g
の水素が水に溶けていられずに発生します。 10Lの水の話なので,こ
の10倍の水素が発生し, H2は1molあたり2.0gなので
0.021-0.016
10x.
-×2.0 = 0.00446 [g]
22.4
答
