3C0。 + 4H:0×[lom} 分圧の比=物質量の
THn=T ぶす 1温度·体積一定のと
100 第3章。気体
09 mmie
蒸気圧を保つので,水蒸気の分圧は、3.6×10°Pa。
全圧=分圧の総和 より、
7.2×10°Pa+3.6×10°Pa=1.08×10'Pa
京素の分圧
TO×9,
000
=4.0×10-°mol×8.3×10°Pa·L/(mol·K)×(27+273)K
p=9960 Pa
これは27°Cの水の飽和蒸気圧より大きく, 飽和蒸気圧 3570Pa を超
えた分が液体になるから,液体になった水の割合は,
9960 Pa-3570 Pa
9960 Pa
水蒸気の分圧
61:状態I:7.6×10'Pa, 状態II:1.60×10°Pa
よって,64%
-=0.641…
気体を混合したときのそれぞれの分圧は, CHe の分圧を pA (Pa), 酸素
第
容器Aと容器Bを連結すると,全体の容積は 5.0Lとなる。したがって
13)(2)の反応後の CO2 と Ozの物質量の合計3.0×10mol の示す圧力は,
力に る
To gt
pV=nRT より,
が(Pa)×1.0L
=3.0×10-3mol×8.3×10°Pa·L/(mol·K)x(27+273) KO
性 が=7470Pa
全圧は,7470Pa+ 3570Pa =1.1040×10*Pa=1.10×10'Pa
本分子
の分圧を 加(Pa)とすると,かV= p:Vz より,
1
aSTO
pa=1.2×10*Pa
p=9.6×10'Pa
編
[CH] 6.0×10°Pa×1.0L=pa [Pa]×5.0L
[酸素] 1.20×10° Pa×4.0L=ps [Pa)×5.0L
CaH。を完全燃焼させると,二酸化炭素 COz と水 Ha0 が生じる。H:0 が
Tom01X
太ーで
H.O の分圧 ける。
00
を求めると,次のようになる”。
CaH。
1.2×10
-1.2×10°
0
50。
9.6×10
-6.0×10
3.6×10
0
+4.8×10
4,8×10°
(Pa)
(Pa)
(Pa)
なので、圧力を物質
同じように扱って計
きる。
63:(1) 1.0×10°cm°(2) 0.42mol
(3)(a) 83 (b) 1.11 (c) 1.10 (d) 1.22 (e) 3.5×10°
0
(反応前)
(変化量)
(反応後)
H:0 の仮の分圧 4.8×10'Pa>3.56×10°Pa より,H:0 は全部は蒸発せ
+3.6×10
3.6×10
(1)pV=nRT より,
十1,0×10°Pa×V[L)
=4.00mol×8.3×10°Pa·L/(mol·K)×(27+273) K
V=99.6L=9.96×10*cm=1.0×10°cm°
aる
27°C の飽和蒸気圧
…8,8-1om
00
Jom010
ず,HO の分圧は 3.56×10°Paである。
全圧=分圧の総和より,状態Iの全圧は,
3.6×10'Pa+3.6×10' Pa+3.56×10° Pa=7.556×10*Pa=7.6×10Pa
pV_pV
T, T。
11L
1
(2) 空気中の酸素の物質量は 4.00mol×
-=0.800mol, 窒素の物質
4+1
より,VV=V½ のとき= となるので, 圧力
- e
Ti T。
また。
4
量は 4.00mol×-
Jom JS
(反応前)
おケ対道(変化量)
3(反応後)
メタノールは液体,生じた水は気体であるから,燃焼により減少した
気体は酸素0.42mol, 生じた気体は二酸化炭素 0.28mol と水蒸気
0.56mol。よって,気体の増加量は,
0.28 mol+0.56mol-0.42mol=0.42mol
=3.20mol で、窒素は反応しない。
4+1
は絶対温度に比例し,状態Iの27°C(=300K) から状態Iの127°C
4
E= d-611000
2CH:OH + 302
→ 2C02 + 4H-0
400K
0.28
-0.28
0
(倍)となる。したがって,
0.800
-0.42
(mol)
+0.56 (mol)
0.56 (mol)
0
0
(=400K)になると,圧力は
300K
3
+0.28
HO
Tom
TomoLo
0.38
0.28
02, CO2の分圧:3.6×10'Pa×号=4.8×10‘Pa
4
H:0 の仮の分圧:4.8×10*Pa×寺=6.4×10*Pa<2.47×10°P1
127°Cの飽和蒸気圧
lorm
3
よって, H.O はすべて気体として存在する。状態Iの全圧は,
(3) (a)(1)より,30cm×40cm×x [cm]=9.96×10*cm°
(b) 反応前の気体の物質量: 4.00mol
反応後の気体の物質量:4.00mol+0.42mol=4.42mol
4.42 mol
-lom00L.0
x=83cm
4.8×10‘Pa+4.8×10‘Pa+6.4×10‘Pa=1.60×10° Pa
0er
62:(1) 1.7×10Pa(2) 64% (3) 1.10×10*Pa
増加量
610K01
-=1.105=1.11 (倍)
4.00mol
000
(c) 一定量の気体の体積は絶対温度に比例するから、
のH(57+273) K
ケキ (27+273) K
(d) 1.105× 1.10 =1.2155=1.22 (倍)
(b)より(c)より
(e)反応前と同じ温度,同じ圧力にすると体積も同じになったので,
全気体分子の物質量も同じになっている。したがって,57°Cの
気体の物質量 4.42mol が, 27°Cになって反応前と同じ4.00mol
になったので,4.42mol-4.00mol=0.42mol の水蒸気が凝縮し
たことになる。よって,容器内に飽和して残っている水蒸気は、
0.56 mol-0.42mol=0.14mol。その圧力は pV=nRT より、
p(Pa)×99.6L
=0.14mol×8.3×10°Pa·L/(mol·K)×(27+273)K
p=3.5×10°Pa
(1) 混合気体中の各気体の物質量は, CH』は
0.032g
16g/mol
-=5.0×10-°mol で,合計7.0×10-°mol。よって,0 010101
-=2.0×10-°mol,
Tpgl
-=1.10 (倍)
0.16g
32g/mol
混合気体の全圧は,pV=nRT より,
02は
なので
おン
p[Pa)×1.0L
O月=7.0×10°mol×8.3×10°Pa·L/(mol·K)×(27+273)K
p=1.743×10'Pa=1.7×10*Pa
CH。
202
5.0×10-3
-4.0×10-3
1.0×10-3
+2H.0 OX
(mol)
+4.0×10-(mol)
4.0×10-3(mol)
O10.0-
T00-
CO2
(反応前)2.0×10-3
(変化量) -2.0×10-3
(反応後)
H-0 がすべて気体になると仮定すると, 27°C で示す水蒸気の圧力は,
かV=nRT より,
p(Pa)×1.0L
0
+2.0×10-3
2.0×10-3
0
0
有効数字は解き方によって変わることもありますか？