問題
046
混合気体と分圧
1回目
月
日
☑
2回目
月
日
一定温度T,一定体積Vcの容器に気体1と気体2が入っている。 気体1の
物質量を1分圧をP1, 気体2の物質量をn2 分圧を P2 とする。 各成分気
体の物質量が混合気体全体の物質量に対してどれだけの割合であるか(モル
分率)を X1, X2で表すと次式になる。下の(1),(2)に答えよ。
n1
n2
X1 =
X2
n1+n2
n1+n2
(I) n1, 2 をそれぞれP1, P2を使った式で表せ。
(2)P1をxと全Pだけを使った式で表せ。
(東京女子大)
ぶんあつ
体積V,温度Tが一定で, 成分気体単独で示す圧力を分圧と
(解説)
いう。
(I) 理想気体の状態方程式より,
(気体1) Pi Ve=nRT ・・・①
(気体2) P2Vc=nRT ... ②
PiVc.
P2Vc
よって, n1=
n2=
となる。
RT
RT
(2)混合気体全体では,理想気体の状態方程式より,
PiVe = (n1+n)RT ... ③
niRT
①式より,Vc=
であり,これを③式に代入すると,
P1
PtX
niRT
0.08
=
(n1+n2) RT
P1
n1
よって, P1=
-Pt=x1Pt
ni+n2
また,①式, ②式, ③式より, PP1+P2 が成立する。
Point
混合気体の分圧
1 分圧
===
全圧×モル分率
② 全圧
=
(1) n1=
成分気体の分圧の和
PiVe
RT'
P2Vc
n2=
RT
(2)P1=x1Pt