Question

いちご

赤線のところがわかりません。教えて下さい

発展例題 3 気体の燃焼
問題39
0.50molのメタンCH4 と 2.5mol の酸素 O2 を 5.0Lの容器に入れた。 容器内で電気火
花を飛ばしてメタンを完全燃焼させたのち, 容器の温度を17℃に保った。 容器内の全圧
五代々
は何Pa になるか。 ただし, 生じた水の体積および水蒸気圧は無視できるものとする。
考え方
化学反応式を書き, 反応後
の気体の全物質量を求める。
このとき水は液体であり、
水蒸気圧は無視できるので、
水の物質量は考えない。
全圧は,気体の状態方程式
PV=nRT から求める。
解答
メタンの完全燃焼は次の化学反応式で表される。
CH4+2O2 → CO2+2H2O
0.50mol の CH4 がすべて反応し, CO2 0.50mol 生成する。
また, O2 は 2.5mol-0.50mol×2=1.5mol残るので, 燃焼後
の混合気体の全物質量は 0.50mol+1.5mol=2.0mol となる。
したがって、混合気体の全圧は,気体の状態方程式から,
P=
nRT 2.0mol×8.3×103Pa・L/ (K・mol) × (273 +17) K
V
=9.6×105Pa
5.0L

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

混成軌道

反応前の物質量はメタンが0.50 mol,酸素が2.5 molです。反応が起きた結果メタンは完全燃焼したと書いてあるのでメタン0.50 molはすべて反応してしまいます。化学反応式の係数は反応した物質量の比を表しているので、CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2Oという反応式の係数をみると、メタンの係数が1なのに対して酸素の係数は2、二酸化炭素の係数は1なので、酸素は0.500 molの2倍の量反応し、二酸化炭素は0.500 mol生成することはわかりますか？これらの反応が起きた結果、酸素は元々2.5 molあったので、反応後の酸素は2.5 molから反応した1.0 molを引いて残り1.5 mol、二酸化炭素は0.5 mol生成しているので、反応後の気体の物質量は1.5 + 0.5 = 2.00 molとなります

いちご

気体の物質量なので、水は関係ないのですか？

混成軌道

本来であれば水も関係があるのですが、水蒸気圧は無視していい(つまり気体の水は考えなくていい)と書いてあるので、今回は考えなくて大丈夫です！

いちご

そうですね。ありがとうございます。理解できました。