itこの記事のタイトルとURLをコピーするryu.です。昨日の記事に引き続き、今回は気体の溶解度に関する問題を扱いながら見ていきましょう。今回の範囲は苦手意識がある人が多いことを想定して基礎問題の比重を大きくしてあります。Paで、1Lの水に22mL溶ける。Paで、1Lの水に溶ける水素は何molか。Paで、1Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mLか。Paに保ったとき、水素は何mol溶けるか。本当に基礎中の基礎から出題。先日の記事の内容を押さえていけば問題ないはず。(1)はHenryの法則を用いよう。Pa(標準状態)での値という条件がついている。最終的に答えるのがmolの形というのもあるので、まずはこれをmolへと変換してやろう。$$と、ここで余談だが、化学の計算をするときには単位を一つ一つ略記せずにきちんと書いておくことをお勧めする。次元がきっちり揃っているかや、自分が今計算しようとしているものがより理解できるからである。それでは、あとはここからHenryの法則を用いるだけ。圧力が5倍になっていることを用いる。ここは安牌でついてきてほしい。これに関しては、前回の記事の後半にあった体積関係のことをしっかり理解していれば容易に解けることに気づくはず。溶解する気体の体積は、それぞれ溶けている圧力下においては一定であることを用いれば計算せずとも22mLであることがわかる。Pa、物質量4.91×10^{-3}molなどを代入して上述の条件における体積が一定であることは調べられる。$$最後に(3)だが、Henryの法則を用いるものの、これに用いる圧力は各気体の分圧である。混同気体の溶解度は各気体の分圧に比例する。問題で扱っているような状況では、水中で二種類の気体が独立し、それぞれの気体に対して分圧がかかっていると考えれば良い。Paで、水1.0Lに窒素は23mL、酸素は49mL溶ける。Paで水10Lに空気を溶かすとき、次の各問いに答えよ。空気は体積比で窒素:酸素=4:1の混合気体とし、水蒸気圧は無視する。Paにしたとき、窒素と酸素の体積はそれぞれ何Lか。Paに変換すると、それぞれ何Lか。(1)の気体の物質量はそれぞれ何molか。今回は先ほど出てきた混合気体をメインの題材にしている問題である。(1)なのだが、今回は気体の体積をもとに考えていく方が答えやすいはずだ。一度molに変換しなおしてから解くのでも全然問題ないと思う。Paであることが言える。Paでの体積)の分の水素が溶ける計算になってくる。