Question

たなかあお

均一の混合気体になるのか分かりません。
気体分子が飛び回っているから均一に混じり合うと書いてあるのになるほどと思いました。でも例えば、気体の採取では上方置換や下方置換を使うと思うんですが、空気より分子量原子量が軽かったら、重かったらというのを使ってやると思うんですが、それをこの問題に当てはめたら、水素は軽いから上にいく、酸素は水素より重いから下に行くでⅡはそのままで変化しないと思ったんですが、おしえてください。お願いします

19 気体の混合
図のように,それぞれの球にI
0°, 1.013×105 Paの水素と酸素が入っており, コッ
II
水素
クは閉じている。 2つの球をIでは水平に, IIでは水
素を上にし, コックを開いて放置したとき, 球内の気
体は最終的にどうなるか。 次の (ア)~(エ)より選べ。
水素酸素
酸素
(ア) Ⅰ もⅡもそのままで変化しない。
(イ) Ⅰ もⅡも, 2つの球内の質量が同じになるまで酸素が水素のほうに入っていく。
(ウ) I もⅡも水素と酸素が混合して均一の混合気体になる。
(エ) Iでは水素と酸素が均一に混合するが,IIではそのままで変化しない。
(S)

19 ウ
気体分子は,互いの間隔が広く自由に飛びまわっているため、長時間放
置すると拡散して均一に混じりあう。 液体でも分子は熱運動により混じ
りあうが,分子が密集しているために拡散の速度はずっと遅い。

Answer 1

🍇こつぶ🐡

気体は空間の中でじっとしているわけでなく、常に動いています。壁にぶつかったりする気体もいます。すると、軽い気体だけが上にいる訳でなく、重い気体が下にいる訳でなく、動いているから、軽い気体だけが上にいたり、重い気体が下にいたりする訳ではない。

イメージとして、
体育館で運動する生徒さんを考えてみる。
体育館を容器、生徒を気体とすると、色んな体重(質量)の生徒さん(気体)が運動すると、同じ場所にじっとしていない。
体育館は床だけで運動してますが、ここに高さのある鉄棒や高跳びをすると、上の方に移動する生徒(気体)もいるし、柔道の寝技みたいに下で動く場合もあるみたいな感じ。

要するに、軽い、重いに関係なく、気体は容器中を動けるということです🙇