Question

あや

(1)なぜこの式になるんですか？式の構造がよく分かりません💦詳しく教えてください🙇‍♀️

O 68. <混合気体と溶解度〉
右の表は, 20℃における窒素 N2, 酸素 O2 それぞれの
水への溶解度を表している。ここで気体の水に対する溶
解度とは,気体の分圧が1.0×105Paのときに, 水1.0L
に溶解する気体の体積を標準状態 (0℃, 1.0×10 Pa) に換算した値 (L) のことである。
溶解度 (L)
N2 と O2 の体積比が3:2である混合気体を20℃, 1.0×105 Pa で 1.0Lの水と接触さ
せた。 N=14,O=16
N2
O2
0.016 0.032
(1) 水に溶けている N2 と O2 の体積比(標準状態に換算)を求めよ。
(2) 水に溶けている N2, O2 の質量 (mg) をそれぞれ求めよ。
(3) 次の気体のうちから. 他の気体と比べてヘンリーの法則に従わないものを二つ選べ。
① アンモニア ② 塩化水素 ③ 水素 ④ メタン
[11 北里大改]

解説 気体の体積比=物質量比=分圧比 より, 各分圧は,
3
N₂ 1.0×105 X =0.60×105 (Pa)
3+2
2
O2 1.0×105 × = 0.40×105 (Pa)
3+2
(1) ヘンリーの法則より, 溶解する各気体の体積 (標準状態) は,
0.60 x 105 1.0
N2
×
×22.4=9.6×10-3 (L)
1.0×105 1.0
L
mue/22:4
0.016
22.4
O2
気体物質量の基準
0.032
22.4
※⑤
×
-X
分圧比
0.40 × 105
1.0
1.0×105 1.0
*6
溶媒量比
× × 22.4=12.8×10-3 (L) 0

混合気体と溶解度

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たこ焼き

ヘンリーの法則　　
　一定温度で一定量の溶媒に溶けうる気体の物質量は、混合気体では分圧に比例する。

ということで、とりあえず、上で、窒素と酸素の分圧を求めています。　
表のときと同じ温度で、同じ量の溶媒で実験してます。
だから、ヘンリーの法則より、今回の溶けうる気体の物質量は、分圧に比例する、ということになります。

表の値は、20℃で溶けることができる気体の体積(単体での)を標準状態(0℃)に換算した値を表しています。
　求めるのは、20℃で溶けることができる気体の体積(混合気体中での)です。
窒素単体は標準状態に換算すると0.016[L]溶けることができるそうです。
標準状態に換算すると0.016[L]溶けることができる、ということは、窒素単体では
　　0.016÷22.4[mol]溶けている、ということですよね。
すなわち、20℃では窒素単体では0.016÷22.4[mol]溶けている、ということになります。
　　
とりあえず、ここまでわかりますか？

あや

問題文に「気体の分圧が1.0×10^5Paのときに、水1.0Lに溶解する」とあるのでN₂とO₂それぞれが1.0×10^5Paで、N₂が1Lの水に0.016L溶解するということですか？表は0℃なのか20℃なのかどっちなのでしょうか？
すみません、間違えてベストアンサー押してしまいました💦

たこ焼き

20℃、かつ気体の分圧が1.0×10^5Paのときに、水1.0Lに溶解する気体の体積を、
標準状態(0℃、かつ気体の分圧が1.0×10^5Pa)に換算した値を表には書いています

あや

0℃の時0.016÷22.4mol溶けていて、なぜ20℃に温度を上げた時も同じ0.016÷22.4mol溶けていると分かるんですか？