気体の溶解度について・・・

質問

1KPaにおいて、1Lの水に溶解する硫化水素の体積を、0度、101KPa(1atm)に
換算すると、0度のとき、45.8ml、80度のとき、8.97mlである。
0度101KPaの硫化水素と平衡にある水600mlを80度に加熱した時に発生する
硫化水素の質量は何gか？

っていう問題なんですけど、この問題の意味もわからず、KPaga出てきた
段階で頭がパニックになってしまいました・・・。
どういう手順で問題を解けばいいのか教えてください。

回答No.3

oshiete_goo · ベストアンサー

圧力が2通り出て来ているので少しややこしいですが, 後半をみると, すべて0℃，101KPa(1atm)換算で考えるのがよさそうですね．（どうやっても自由ですが．)

さて，1Lの水に溶解する硫化水素は，モル数(or質量)でいうと，101KPaのときは1KPaの時の101倍と見なせる(ヘンリーの法則の成立を仮定)．これは水に割と溶けやすい硫化水素に対してはいささか疑問なのかも知れませんが，そうでないと，それこそ『解けない』ことになります．

すると，101KPaのときは，1KPaにおける溶解量のモル数の101倍なので，水1Lあたり，0度のとき、45.8×101ml、80度のとき、8.97×101mlとなり，
『0度101KPaの硫化水素と平衡にある水１Lを80度に加熱した時に発生する硫化水素』は
(45.8－8.97)×101ml＝36.83×101ml
です，標準状態で気体１モル＝22.4Lとして，モル質量H2S＝34.0(g/mol)として扱うと，
{36.83×101×10^(-3)L／22.4Ｌ}×34.0(g/mol)
これは，水１Lあたりなので，水600mlの時の求める質量は0.600倍で
0.600×{36.83×101×10^(-3)[L]／22.4[Ｌ]}×34.0[g/mol]＝3.3877...＝3.39ｇ
と見積もられます．
ただし，H2Sのモル質量(分子量と同じ数値)はH=1.008，S=32.07などを用いるとH2S＝34.086＝34.09(g/mol)などとなるので，これや34.1(g/mol)を使うと3.40ｇの方が良いかも知れません．

回答No.5

oshiete_goo

手元の化学の参考書だと, 1atm,水1mlあたりでH2Sは0℃で4.67ml, 80℃で0.92mlとなっていて, 問題の数値を101倍/1000とすると, それぞれ4.626mlと0.906mlくらいになるようですから, 本のデータの誤差なども考えると, この問題については十分ヘンリーの法則は成立と見なして良いと思うのですが, 皆様いかがお考えでしょう.

回答No.4

acacia7

え・・・・（－－；
あそか。ヘンリーの法則って・・そこまで可溶生でもいいんじゃろうか・・
じゃぁ・・溶解量を１０１倍してくらはい。

ごめんなさいねぇ。

回答No.2

greenchemist

気体の溶解度は圧力に比例するはずです（ヘンリーの法則でしたっけ）。
ですので、101KPaの圧力をかけている場合、1KPaの101倍溶けているということになるのではないでしょうか。
さて、0度、1KPaにおいて、600mlの水溶液を80度に加熱すると、
（45.8-8.97)x0.6= ◯ml（気体の方は0度、101KPa換算で）ガスが発生すると思われます。
問題では、101KPaの圧力がかかっているので、
（45.8-8.97)x0.6x101= ◯◯ml（気体の方は0度、101KPa換算で）ガスが発生すると思われます。
で、この値を22.4Lで割って分子量をかければOK?ですよね。
はずしていたら御免なさい。

回答No.1

acacia7

文頭の「１ＫＰａにおいて」は「101ＫＰａにおいて」の間違えとみなします。
でないと溶けないので・・じゃなくて解けないので。

えーっと、45.8ml溶存していたH2Sが8.97mlになるわけですから・・
36.83ml（@0℃,101KPa）
で、溶媒が１[l]じゃなくて600[ml]ですから、
22.1[ml]

で・・これが何グラムか？・・はちょっと調べてみてください。

補足

あのぉ・・・問題はちゃんとあってます・・・。
0度での質量から80度での質量の差が答えだと聞いたのですが・・・