基本例題 7 気体の全圧と分圧
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2.5×10°Paの酸素の入った3.0Lの容器と, 同じ
温度で1.5×10°Paの水素の入った2.0Lの容器が
3.0L,
2.5×10°Pa,
O2
2.0L,
1.5×10°P.,
Hz
ある。
コック
(1) この2つの容器をつなぎ, 十分長い時間同じ温
度に保ったときの酸素の分圧と混合気体の全圧を求めよ。
(2)(1)の混合後の気体に点火し水素を完全に反応させた後, 前と同じ温度にもどし
たときの容器内の圧力[Pa] を求めよ。ただし, 水蒸気圧は考えないものとする。
指針(1)酸素だけが両方の容器に拡散したときに示す圧力が酸素の分圧, 水素だけが両方
の容器に拡散したときの圧力が水素の分圧であり, 全圧=分圧の総和である。
(2) 2H2 + O2 一→ 2H:0 の反応が起こる。気体どう
しの反応では,温度 体積が一定であれば, 圧力を
物質量と同じように扱って計算できる。
物質量の比=分圧の比
(温度·体積一定)
解答(1)ボイルの法則 かVi=Dp2V2 より,
酸素と水素の分圧を pa[Pa], pe (Pa] とすると,
[酸素] 2.5×10° Pa×3.0L=Da[Pa)×(3.0+2.0)L
Da=1.5×10°Pa 答
[水素] 1.5×10° Pa×2.0L=加[Pa]×(3.0+2.0)L
DB=6.0×10P.
[全体]pa(Pa)+Da[Pa]=1.5×10° Pa+6.0×10'Pa=2.1×10°Pa 答
2H:0(液)
02
2H。
6.0×10
-6.0×10
(Pa)
(反応前)
(変化量)
(反応後)
1.5×10°
-3.0×10%
(Pa) 答 1.2×10°Pa
1.2×105
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