Question

ぽん

気体の溶解度の質問です。
問題のイメージが浮かばなくて、困っています。
下の質問①～④に答えてくださると嬉しいです。

①分圧2.0×10∧5乗Paの二酸化炭素とは、
容器内の水1.00Lに対して働く気体の力ってことであっていますか？
添付した画像(3枚目)の矢印⬇️のようなイメージですか？

② 操作①において
｢容器中の気体の二酸化炭素の体積が0.20Lであった｣とのことですが、
その二酸化炭素は、分圧2.0×10∧5Paの二酸化炭素と同じものであっていますか？

③(2)において、
操作①から操作②にかけて、体積が一定なので、画像3枚目の計算のようにボイル・シャルルの法則は使えないのですか？

④(3)で、温度、体積が一定ならば圧力一定とありますが、どこからきたのでしょうか？

発展問題
__check! 266 気体の溶解度 右表は, 分圧 1.0×10 Pa.
温度 0℃ および20℃ において、 水 1.00Lに溶解す
る二酸化炭素と窒素の物質量を表している。
温度,圧力,体積を変えられる容器を用意し、次
の操作 ①~③を順に続けて行った。 以下では,ヘン
リーの法則が成り立つとし、水の体積変化および蒸気圧は無視できるとし、 気体定数R
= 8.3 × 103Pa・L/ (K・mol) とする。
=
操作 ① この容器に水1.00L を入れ、 圧力 2.0 × 10 Paの二酸化炭素と20℃において
平衡状態にしたあと, 密閉した。 このとき, 容器中の気体の二酸化炭素の体積は
0.20Lであった。調 0
(S)
操作②次に、密閉状態を保ち,体積一定のまま, 全体の温度を0℃に冷却し,平衡
状態にした。
操作 ③ さらに, 容器の体積を変えずに、温度を0℃に保ちながら、二酸化炭素を逃さ
24 ないように容器に気体の窒素を注入し, 全圧 2.0 × 10 Paにおいて平衡状態にした。
(1) 操作 ① のあと, 水に溶けている二酸化炭素の質量を有効数字2桁で求めよ。
(2) 操作②を行ったあとの、 気体の圧力および水に溶けている二酸化炭素の質量を有効
数字2桁で求めよ。 ただし, 水は液体の状態を保っていたとする。する
TA
(3) 操作 ③のあと, 水に溶けている二酸化炭素の質量を有効数字2桁で,水に溶けてい
一般
-100%
ある窒素の質量を有効数字1桁で求めよ。
SHER TARIFS #
1/3
表 分圧 1.0 × 10Pa における二酸化
炭素と窒素の水 1.00L への溶解量
窒素
二酸化炭素
0℃ 7.7×10mol 1.0×10mol
20℃ 3.9×10 2mol 6.8×10mol
けっしょう
ATT FE
FFF +
(千葉大)
101
T

(1) 3.4g (2) 1.1× 10°Pa, 3.7g
N23×10-2g
(3) CO23.7g
(1) 2.0 × 10°Pa では, 20℃の水100Lに
3.9×10mol×
=7.8×10mol 溶ける。
よって,質量は 7.8×10mol×44g/mol = 3.43≒3.4g
(2) 操作 ① において気体として存在する CO2 は
2.0×105×0.20
=1.64×10mol
8.3 x 10³ X (20+273)
容器内のCO2 は全部で
7.8×10mol + 1.64×10mol=9.44×10mol
操作②での気体の圧力をp 〔Pa〕 とおくと, 容器全体のCO2
の物質量は
水の中にとけている
1.0×105
0.20p
8.3 x 103×273
2.0×105
1.0 x 105
+7.7 x 10 x
p = 1.09 × 10°= 1.1×105
よって, 溶けている CO2 の質量は
7.7×10mol×
1.09 x 105
1.0 × 10°
THO=
= 9.44×10mol
-X44 g/mol = 3.69 = 3.7 g
SILE
(3) 操作③では, 操作 ② と同温・同体積なので、圧力が一定で
ある。 したがって, CO2 の分圧ooz も一定であるから,
CO2 の溶けている量は変わらない。 また
、
窒素の分圧 = 全圧-Pooz=2.0×10 - 1.1 × 10 = 9.0 × 10 Pa
よって, 溶けている N2 の質量は
9.0 x 104
1.0×10mol×
1.0×105
× 28g/mol ≒ 3× 10-2g
エクセル 温度,体積が一定ならば,圧力が一定なので,気体の溶解
度は変わらない。

[266]
操作①
20°
操作②
CO2 0.20L
2.0x10 Pa
水 1,00
(CO₂)→>>
10°C 水1.002
寺澤より
P
273
20x105
a
20+273
→ボイル、シャルルがつかえない?
の法則

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

①2倍の重り(ピストン？)で押すイメージ。

②気体の二酸化炭素ね

③使ってもいいけど、mol出さないといけないから使わんでしょ

④ボイルシャルル。
P1V1/T1＝P2V2/T2で、V1＝V2,T1＝T2ならP1＝P2である。

ぽん

いくつか理解できません。

①分圧2.0×10∧5乗Paの二酸化炭素とは、
そのピストンの容器の外から押してるのですか？
その重りが二酸化炭素なのですか？

②気体の二酸化炭素は容器の中にあるものですよね？

③と④は今考えています。
先に今の疑問を送ります。
理解力が乏しくいつもすみません

🍇こつぶ🐡

その重りが二酸化炭素なのですか？
＞圧力。二酸化炭素はピストンの下。

②気体の二酸化炭素はピストンの下。と水の中。

もう少ししたら寝ますから、回答は明日朝とかになるかもしれません。仕事あるから🙇