モニ
溶媒
る。
沸
ev
E
基本例題24 気体の溶解度
問題 238・239
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。
②② 0℃, 5.0×10 Pa 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。
考え方
ヘンリーの法則を用いる。
(1) 0℃, 1.0×105 Pa 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。
解答
(1) 0℃, 1.0×105 Paで溶ける水素の物質量は,
2.2×10-2L
22.4L/mol
=9.82×10-4mol
気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは,
5.0×105 GUES
1.0×105
9.82×10-4mol x
-=4.91×10-mol=4.9×10-mol
(2) 気体の状態方程式PV=nRTからVを求める。
4.91×10-3mol×8.3 × 103 Pa・L/(K・mol)×273K
5.0×105 Pa
V=
第Ⅲ章
物質の状態
22×5みたいな
=2.2×10-L=22mL 何でかけない??
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,
9.82×10-molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10-mol
