Question

、

ヘンリーの法則より、体積が3倍、圧力が2倍になっていることから、初期条件の6倍の酸素が溶解すると考えて、16.6ml×6とできない理由がわからないため、教えていただきたいです。

問3
60℃, 1.00 ×10Paのもとで100Lの水に溶解する酸素の体積は16.6mL で
ある。 酸素を60℃, 2.00 × 10 Paに保って, 3.00Lの水に十分長い時間接触さ
このとき水 3.00Lに溶解した酸素の体積は、 60℃, 2.00 × 10Pa で何
mL か。 最も適当な数値を、次の①~④のうちから一つ選べ。
mL

問3 気体の溶解度
+
OsHS +12
60 ℃,1.00×10°Paのもとで, 1.00Lの水に溶解する酸素の物
質量をn (mol) とし, 気体定数をR (Pa・L/ (K・mol)), 絶対温度
をT (K) (=273+60=333K) とすると、気体の状態方程式から,

1.00×105 Pax16.6×10-³L
=n (mol) XR (Pa·L/(K·mol)) ×T (K)
(mol)
60℃, 2.00 × 10 Paのもとで, 3.00Lの水に溶ける酸素の物質
量をn' (mol) とすると, ヘンリーの法則から、
n=nX.
n=
1.00 x 10 x 16.6×10-3
RT
V'=
=6.00n (mol)
60℃,200×105 Pa の体積を V' (L) とすると,
2.00×105 Pax V' (L)
2.00×105 Pa 3.00 L
·X
1.00×105 Pa 1.00 L
6.00nRT
2.00×105
= 6.00x
16.6 mL X-
=6.00n (mol) XR (Pa・L/(K・mol)) x T (K)
100×105×16.6×10-3
RT
3.00 L
1.00 L
=49.8×10-3L
したがって, 溶解した酸素の体積は,60℃, 2.00 × 10 Paのも
とで, 49.8mL である。
(別解)
60℃, 1.00 ×105Paのもとで, 1.00Lの水に溶解する酸素の物
TOP TSS TOO!
質量をn (mol) とすると, 60℃, 100×10Paのもとでその体積
は 16.6mLである。 60℃, 200×105Paのもとで 1.000Lの水に
溶解する酸素の物質量は, ヘンリーの法則から, 2n (mol) であ
る。 2n (mol) の酸素の体積は、60℃, 1.00 × 10Pa では 16.6×2
mLであるが, 60℃, 2.00 × 10Pa では, ボイルの法則から 16.6
mL である。 すなわち, 一定温度で, 一定量の溶媒に溶解する気
体の体積は,溶解したときの温度,圧力で測定すると、圧力によ
らず一定になる。 したがって, 60℃, 2.00 × 10 Paのもとで 3.00
Lの水に溶解する酸素の体積は,60℃,200×10Pa では,
X
=49.8mL
RT
2.00×105
気体の溶解度とヘンリーの法則
一定温度で,一定量の液体に溶解する
気体の物質量 (または質量) は, 液体に
している気体の圧力に比例する。 これを
ヘンリーの法則という。(ただし、ペン
リーの法則は,液体への溶解度が小さ
く, 圧力があまり高くない場合に成り立
つ。)
003)
T01*EDE
41202
ボイルの法則
一定温度で、一定量の気体の体積V
は圧力に反比例する。
DV=一定

ヘンリーの法則 共通テスト 理系 気体 溶解度

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

アフロ博士

よくある引っかけですね。
問題をよく読んでみると、
60℃ 1.0×10^5Pa 1.0Lの水→ 16.6mL溶ける
60℃ 2.0×10^5Pa 3.0Lの水→ ？？？
｢60℃ 2.0×10^5Paのときの体積で｣こたえよ(重要)

こう書けばわかりますかね。
16.6mLという体積は1.0×10^5Paのときのデータなんで、圧力の変化分は相殺されて、結局は水の体積の増分である3倍しか増えないということですね。

、

とてもわかりやすいです！
ありがとうございます！🙇

、

再びすみません🙇
これは、圧力を大きくしたら溶解するものの体積も小さくなってしまうから相殺されるという認識であっていますか

アフロ博士

そうですね。その認識でいいと思います

、

ありがとうございます🙇