値を記述せよ。
77. 〈密閉容器内の気体の溶解)
10℃で8.1×10mol の二酸化炭素を含む水 500mLを容器に
入れると、容器の上部に体積50mL の空間(以下,ヘッドスペー
スという)が残った(右図)。 この部分をただちに10℃の窒素で
大気圧(1.0×10°Pa)にして, 密封した。この容器を35°℃に放置
して平衡に達した状態を考える。
このとき,ヘッドスペース中の窒素の分圧はPアPaになる。
なお、窒素は水に溶解せず, 水の体積および容器の容積は10℃
のときと同じとする。
二酸化炭素の水への溶解にはヘンリーの法則が成立し,35°℃における二酸化炭妻の
水への溶解度(圧力が1.0×10°Paで水1Lに溶ける, 標準状態に換算した気体の体籍)
は0.59Lである。ヘッドスペース中の二酸化炭素の分圧をp[Pa] として,ヘッドス
ペースと水中のそれぞれに存在する二酸化炭素の物質量 n」[mol) と n2 [mol] は、 かを
ドスペース
50mL
二酸化炭素
を含む水
500mL
用いて表すと
カ=イ×p
n=ウ×p
である。これらのことから, ヘッドスペース中の二酸化炭素の分圧かはエ Paであ
る。したがって、35°℃における水の蒸気圧を無視すると,ヘッドスペース中の全圧は
|オPaである。
問い[ア~オに適切な数値を有効数字2桁で記せ。R=8.3×10°Pa·L/(K·mol)
「15 京都大)
