Question

yuzya

オの問題で別解にも書いてあるのですがここで圧力が3倍になっているのに体積は1/3になるのはなぜですか？

[知識
238. 気体の溶解度 次の文中の(
)に適する語句または数値を記入せよ。
水に溶けにくい気体は一般に(ア)の法則にしたがって水に溶ける。 0℃で,圧力
が 1.0×105Paの窒素は水1mLに0.024mL溶ける。 したがって, 窒素は,0℃,
1.0×105 Pa において 5.0Lの水に(イ)L溶けこのとき溶けた窒素の物質量は,
(ウ) mol となる。 0℃で窒素の圧力を3.0 × 105 Pa にすると, 5.0Lの水に
g溶け,その体積は0℃, 3.0×10 Paのもとで(オ)Lを占める
(1)
思考
Jm 001
Im 001 JOH
(S)

104.7g-13.5g=91
238. 気体の溶解度
解答(ア) ヘンリー (イ) 0.12 (ウ) 5.4×10-3
(エ) 0.45 (オ)0.12
解説(イ) 圧力が変わらず,溶かす水の量だけが5.0L(=5.0×103
mL)と 5.0×10倍になるので,溶ける気体の量も5.0×103 倍になる。
0.024mL×5.0×103=1.2×102mL=0.12L
(ウ) 0℃,1.0×105 Paで気体1molの占める体積は22.4Lなので
0.12L の窒素の物質量は,次のようになる。
0.12L
22.4L/mol
-=5.35×10-3mol
(エ) ヘンリーの法則を利用して求める。 (ウ) から, 0℃, 1.0×105
Pa において, 窒素は5.0Lの水に 5.35 × 103mol 溶けるので, 3.0×105
Paで 5.0Lの水に溶ける窒素の物質量は, 5.35×10-3×3.0mol である。
その質量は,窒素のモル質量が28g/mol なので,次のようになる。期間
28g/mol×5.35×10-3×3.0mol=0.449g
(オ)5.35×10-3×3.0molの窒素が, 0℃, 3.0×105 Paのもとで占め
体積をV[L] とすると, 気体の状態方程式PV=nRT から次式が成立
する。
3.0×10 PaxV[L]=5.35×10-3×3.0mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×273K
V=0.121L
2009
別解 ヘンリーの法則から、溶解する気体の物質量はその気体の圧力
に比例する。圧力が3.0×10 Paと3倍になると, 溶ける気体の物質量
も3倍になるが,この圧力のもとでは、ボイルの法則から、体積が 1/3
になるので,結局,0℃, 1.0×10 Paで溶解する気体の体積と同じ体積
0.12L となる。
156
①一定量
る気体の
質量)は
力に比

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

別解に書いてますが、ヘンリーだけでなく、ボイルの法則を使います。

圧力3倍だとヘンリーで溶解量は3倍になりますが、気体は圧力と体積が反比例するボイルの法則により1/3になるため、
3倍❌1/3＝1倍となり、圧力3倍にしても、その圧力下での体積は1/3になるため、結局は1倍となり、3倍する前と変わらないとなります🙇