- ベストアンサー
化学でわからないところがあります
0℃、1.01×10＾5Paで一酸化炭素３０Ｌと酸素30Ｌとが混合されている これを適当な方法で燃焼させ、一酸化炭素が完全に二酸化炭素に変わったとして問いに答えよ ２ＣＯ＋Ｏ２→２ＣＯ２ 60Ｌの容器内で燃焼させた後容器内の圧力は0℃で何Ｐaとなるか 答えは 反応後1.01×10＾5Paで酸素が１５Ｌ、二酸化炭素が３０Ｌのあわせて４５Ｌ残っている それが６０Ｌの容器に存在しているのでボイルの法則より 1.01×10＾5Pa×４５＝ｐ×60で ｐ＝７．５８×10＾４Paでした 私は反応後に体積が変わっているのになぜ1.01×10＾5Paの圧力でよいのかわかりません どうか教えてください
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
＞Pa反応前後とも【0℃、1.01×10＾5】だから気体混合物の体積が45Ｌになるんですね ^^^^^^^^^^ ＞もし反応後の圧力を変えてしまったら45Ｌにならない ＞だから反応後も1.01×10＾5Ｐaということになるということですよね ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 違います。 アボガドロの法則 「同一圧力、同一温度、同一体積のすべての種類の気体には同じ数の分子が含まれる」 を 「気体の体積は、同一圧力、同一温度なら分子数(物質量)に比例する」と言う形で利用しているのです。アボガドロの法則から物質量をいちいち求めなくてもよいので、物質量を求める過程を無視しているといってもよいでしょう。 利用しているだけで ＞Pa反応前後とも【0℃、1.01×10＾5】としたら気体混合物の体積が45Ｌになる ^^^^^^^^^^ ＞もし反応後の体積を変えなかったら、圧力が変わる ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ＞だから、体積が一定なら0.758×10^4Ｐaになるということです
その他の回答 (3)
- htms42
- ベストアンサー率47% (1120/2361)
＞反応後1.01×10＾5Paで酸素が１５Ｌ、二酸化炭素が３０Ｌのあわせて４５Ｌ残っている 私が採点者であればこの解答はアウトにします。 解答の方針として （１）外圧一定（１気圧のまま）として反応後の体積を求める、 （２）体積を６０Ｌにすると圧力はいくらになるかを求める という道筋が想定されています。 これは問題文には指定されていないことですから解答者が解答の中に書かなくてはいけない内容です。 「酸素が１５Ｌ，二酸化炭素が３０Ｌ残っている」という表現も正しくはありません。 ＞0℃、1.01×10＾5Paで一酸化炭素３０Ｌと酸素30Ｌとが混合されている の場合は 0℃、1.01×10＾5Paで３０Ｌの一酸化炭素と 0℃、1.01×10＾5Paで３０Ｌの酸素とを 混合したという意味に解釈することができますが燃焼後については混ざってしまっていますから「酸素が１５Ｌ，二酸化炭素が３０Ｌ残っている」とは言えないのです。 反応の前後の物質量をもとめて状態方程式を使って体積をもとめることになります。 式を実際に計算しなくても温度、圧力が変わらないのですから約せる部分が多いです。 でも約することができるからと言って分圧の表現の中の成分元素の体積にそうとうする部分をそのまま使っていいということにはなりません。 アルバイトの学生が書いた解答ではないでしょうか。
お礼
回答ありがとうございます
- ORUKA1951
- ベストアンサー率45% (5062/11036)
ここでは気体反応の法則と、アボガドロの法則をつかいますから・・ すべての条件を【0℃、1.01×10＾5Pa】という温度と圧力とすると ＞一酸化炭素３０Ｌと酸素30Ｌとが混合されている ＞２ＣＯ＋Ｏ₂ → ２ＣＯ₂ ２容積 １容積 ２容積 から一酸化炭素30Ｌと酸素15Lが消費されて、30Lの二酸化炭素ができる。15Lの酸素はそのまま残るので 30+30-30-15+30=45(L) すなわち、反応前後とも【0℃、1.01×10＾5Pa】なら、その気体混合物の体積は45Lですね。 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^アボガドロの法則 その後で、体積が一定なので、圧力が変わるはずなので計算します。 気体の圧力は体積に反比例(P/V = P'/V')しますから P'=1.01*45/60 = 0.758
お礼
回答ありがとうございます ＞Pa反応前後とも【0℃、1.01×10＾5】なら、その気体混合物の体積は45Lですね。 Pa反応前後とも【0℃、1.01×10＾5】だから気体混合物の体積が45Ｌになるんですね もし反応後の圧力を変えてしまったら45Ｌにならない だから反応後も1.01×10＾5Ｐaということになるということですよね
- Saturn5
- ベストアンサー率45% (2270/4952)
＞私は反応後に体積が変わっているのになぜ1.01×10＾5Paの圧力で よいのかわかりません おっしゃる通りです。 解答の意味は1.01×10＾5Paの圧力（標準状態）で測定したならば Ｏ２が１５Ｌ、ＣＯ２が３０Ｌになるということでしょう。 体積は温度、圧力で変化しますので、温度と圧力を併記しないと 意味が無いのです。
お礼
回答ありがとうございます
お礼
ありがとうございます 理解できました