締切済み 私の回答のどこが間違えているか教えて頂きたいです。 2022/02/12 16:25 (2)の問題です。 47℃の気体と127℃の気体をそれぞれボイルの法則を使って分圧を出してから、分圧を足して容器の全圧を出す、という方法で解きました。 温度ごとに分圧を求めることなど変なことをやっているなと自分でも思うのですが、何故この方法がいけないのかはっきりと説明をすることができません。 拙い説明で申し訳ありません。 何が間違っているのか教えていただきたいです。 画像を拡大する みんなの回答 (4) 専門家の回答 みんなの回答 2benzene ベストアンサー率75% (95/126) 2022/02/14 00:53 回答No.4 分圧という言葉の意味を理解されていないように思われます。分圧とは、「混合気体においてそのうちのある成分が単独で混合気体と同じ体積を占めたときの圧力」です。気体を部分で区切ったときのそれぞれの圧力という意味ではないので、容器Aの圧力、容器Bの圧力というのがそもそもおかしな話です。また、圧力は示強性変数ですので、圧力Pの気体と圧力P'の気体を混ぜても、その圧力はP+P'にはなりません。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 jamf0421 ベストアンサー率63% (448/702) 2022/02/13 10:36 回答No.3 曖昧なまま式を使うのではなく、状態方程式に立ち戻って考えるべきです。その状態方程式は定まった状態が成立している範囲について適用しなければなりません。 初めの問でも気体のモル数をnとして A: 2.0x10^5x2.0x10^-3=nR320...(i) B; 0.8x10^5x(2.0x10^-3+Vb)=nR320...(ii) ですので両式の左辺を等値して 400=160+0.8x10^5Vb Vb=3.0x10^-3 L...(iii) です。ちなみにモル数nは(i)より n=2.0x10^5x2x10^-3/(8.31x320)=0.1504...(iv) です。 二番目の問題でもそれぞれを理想気体として計算したそれぞれの側の圧が互いに等しいと考えるべきです。この等しい圧をPとすれば Aの側:Px2x10^-3=nax8.31x320...(v) Bの側:Px3x10^-3=nbx8.31x400...(vi) です。ここでna, nbはそれぞれAの側、Bの側にいる気体のモル数です。(vi)を(v)で辺々割れば 3/2=(nb/na)(400/320) nb/na=1.2...(vii) です。一方(iv)よりna+nb=0.1504ですから(vii)と合わせて na=0.0684...(viii) をえます。これを(v)に代入すれば P=nax8.31x320/2x10^-3=9.09x10^4 Pa...(ix) となります。これが求めるものです。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 bellflaw17sai ベストアンサー率33% (66/200) 2022/02/12 22:21 回答No.2 温度を上げると圧力が上がりますがコックが空いてるので Aのほうに圧力が逃げます ということを考えて計算しなおしましょう どっちの容器も圧力が等しくなるのでそれをPと置いて 状態方程式を解きましょう 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 hiro_1116 ベストアンサー率30% (2582/8349) 2022/02/12 18:20 回答No.1 どのように考えて計算したのか十分にわかりませんが、少なくとも両者の算術平均にはなりませんよね。(そう単純な話ではありませんが)平均を取るならまだ分かるような気がしましたが。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学化学 関連するQ&A 水蒸気と気体の混合物の問題について2 水蒸気と気体の混合物の問題について 問 ピストン付きの容器に窒素と少量の水を入れて22℃に保った。 次の実験1,2について下の( )内に適切な数値を答よ。 ただし、少量の水と、水に溶ける窒素の量は無視してよい。 実験1 この容器の容積を22℃で半分にしたところ、容器内の全圧Pは760mmHgから1500mmHgになった。 実験2 容積を初めの40%にすると、容器内の全圧はP'(mmHg)を示した。 この容器内に存在する気体は窒素と水蒸気であるから、初めの窒素の分圧をPN2(mmHg)、水蒸気の分圧をPH2O(mmHg)とすると次式が成り立つ。 PN2 + PH2O =( 760 )・・・1 また、体積を半分にすると、窒素の分圧はボイルの法則により( 2 )倍となるのに対し、温度一定のため、水蒸気圧は不変だから次式が成り立つ。 2PN2 + PH2O =( 1500 )・・・2 1,2を解いて、PN2=( 740 )、PH2O=( 20 ) 次に実験2でも、窒素の分圧はボイルの法則にしたがい、水蒸気圧は不変だから、全圧P'(atm)は次のように計算できる。 P’=( 740 )×100/40 +( 20 )=( 1870 )mmHg はじめの40%なので、 P'=( 740 )×40/100 +( 20 )=( 316 )mmHgではないのですか??教えて下さい。 水蒸気と気体の混合物の問題について 水蒸気と気体の混合物の問題について 問 ピストン付きの容器に窒素と少量の水を入れて22℃に保った。 次の実験1,2について下の( )内に適切な数値を答よ。 ただし、少量の水と、水に溶ける窒素の量は無視してよい。 実験1 この容器の容積を22℃で半分にしたところ、容器内の全圧Pは760mmHgから1500mmHgになった。 実験2 容積を初めの40%にすると、容器内の全圧はP'(mmHg)を示した。 この容器内に存在する気体は窒素と水蒸気であるから、初めの窒素の分圧をPN2(mmHg)、水蒸気の分圧をPH2O(mmHg)とすると次式が成り立つ。 PN2 + PH2O =( 760 )・・・1 また、体積を半分にすると、窒素の分圧はボイルの法則により( 2 )倍となるのに対し、温度一定のため、水蒸気圧は不変だから《なぜ??》次式が成り立つ。 2PN2 + PH2O =( 1500 )・・・2 1,2を解いて、PN2=( 740 )、PH2O=( 20 ) 次に実験2でも、窒素の分圧はボイルの法則にしたがい、水蒸気圧は不変だから、全圧P'(atm)は次のように計算できる。《なぜ??》 P’=( 740 )×100/40 +( 20 )=( 1870 )mmHg 《なぜ??》に回答下さい。 このような解き方はあまりしたことがないので、本番で出題されたら自信ありません。 他にも解法などもあるのでしょうか?? よろしくお願いします。 高校化学 気体の性質について ボイルの法則、シャルルの法則、ボイルシャルルの法則、気体の状態方程式など色々な式がありますよね、、、 問題を見てこれらの式を使うときに、どの式を使って求めればいいかがイマイチ分かりません。 これらの式を使うキーワード的なものがありましたら教えてください。 I、2.0Lの容器にベンゼン0.010molと窒素0.040molを入れて密閉し、容器全体を冷却しながら圧力を測定した。17℃でのベンゼンの蒸気圧を8.0×10^3Paとする。 (1)47℃における混合気体の全圧は何Paか。 (2)17℃における混合気体の全圧は何Paか。 (1)は47℃の時のベンゼンの蒸気圧(Xなどの文字でおいて)を気体の状態方程式を使って求めて、それの4倍のmolが窒素なので、求めたそれらを足して答えを出していました。 (2)の問題なのですが、答えには窒素の分圧を状態方程式で求めて、それを問題文に書いてあるベンゼンの蒸気圧と足して全圧を求めていたのですが、 ベンゼンと比べて窒素のmolが4倍なので4倍にして、問題文に書いてあるベンゼンの蒸気圧と足して求めてはなぜいけないのでしょうか? ご回答よろしくお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 混合気体、蒸気圧曲線 気体定数は8.31JK^(-1)mol^(-1) ピストン付きの容器に、常に気体として存在する分子A2.0molと、 蒸気圧が20度で2.0×10^4Pa、50度で8.0×10^4Paの分子X1.0molが入っている。 容器内の全圧は1.49×10^5Pa、体積は53.7l 操作3:この容器を20lの真空な容器にコック付きの管でつなげ、圧力と温度を一定に保ちながらピストンを操作し、40.3lになった時点でコックを閉じた。 操作4:次に45.7lとして20度とした。 Q,この時の内部の気体の圧力を有効数字2ケタで求めよ。 A,9.1×10^4Pa 1,ボイルシャルルで全圧を求める 2,AとXの分圧をもとめて、Xが蒸気圧より高いのでXの分圧は2.0×10^4Pa 3,分圧を足し合わせる の手順でもとめたのですが近い値しかもとまりませんでした・・・ どこがまちがっていて、どうやって解くんでしょうか? 化学IIの問題です 分からない問題です。 途中式も詳しくお願いします。 問、温度一定で3.0×10^5Paの一酸化炭素3,0lと2,0×10^5Paの酸素3,0lを、体積が5,0lの容器に入れた。 (1),混合した気体中の一酸化炭素と酸素の分圧および混合気体の全圧を求めよ。 (2),この混合気体中に点火して燃焼させた後、もとの温度に戻した。燃焼後の混合気体の全圧、および存在している各気体の分圧を求めよ。 全圧を求める問題 温度57℃において、部夏8.00×10^5[Pa]のアルゴン分子と分圧2.00×10^4[Pa]の水蒸気からなるゴン号気体が入っている円柱状の容器1と2がある。それぞれの容器に以下に示すような操作を行うものとして(1)(2)に答えなさい。なお、57℃での水の蒸気圧を2.00×10^4[Pa]、期待は全て理想気体とする。水の体積は無視し、アルゴンの水への溶解も無視する。 容器1:容器の体積一定のまま、容器全体を90℃に保つ。 容器2:容器内の温度を57℃に保ち、容器の体積を半分にする。 (1) 容器1に対する操作を行った時の、容器内の全圧を求めなさい。 (2) 容器2に対する操作を行った時の、容器内の全圧を求めなさい。 以上の問題がありました。 全圧は分圧を全て足すので、8.2×10^5[Pa]ですよね、ですが、よく見ると温度が57℃から90℃に変化しています。温度は圧力と比例すると書いてありましたが、どう計算したらよいのか分かりません・・・。 また、同様に、体積を半分にするという点も、単純に半分にし、4.1×10^5[Pa]でよいのでしょうか? 化学が苦手な物ですみません、教えてください。 PV=nRTが使えない(?)場合の分圧の求め方 温度一定の条件下、0.30atmの気体A 5.0Lと0.40atmの気体B 4.0Lを混合し、10Lの容器に入れた。 (1)この混合気体の全圧(atm)はいくらですか。 (2)この混合気体の分圧(atm)はそれぞれいくらですか。 全圧は分圧の合計ということはわかるのですが、肝心の分圧の求め方がよくわかりません。 できれば計算の途中の過程や解説も知りたいです。 よろしくお願いします。 PV=nRTの公式が使えない場合の分圧の求め方 温度一定の条件下で、0.30atmの気体A 5.0Lと0.40atmの気体B 4.0Lを混合し、10Lの容器に入れた。 (1)この混合気体の全圧(atm)はいくらですか。 (2)この混合気体の分圧(atm)はそれぞれいくらですか。 全圧は分圧の合計ということはわかるのですが、肝心の分圧の求め方がよくわかりません。 できれば計算の途中の過程や解説も知りたいです。 よろしくお願いします。 化学 27℃で、2.0 X 10^5 Pa, 3.0 L の気体Aと、1.5 X 10^5 Pa, 2.0 L の酸素を10.0L の容器に入れたのち、温度を77 ℃にした。 このときの気体Aの分圧は何Paか。 答)) 気体Aの分圧を求めるので、酸素は考えなくてよい。 27℃、2.0 X 10^5 Paで3.0 L の気体Aを77℃で10.0L にしたので、ボイル•シャルルの法則より、(2.0 X 10^5 ) x 3.0 / 300 = P x 10.0 / 350 P= 7.0 x 10^4 ここで質問なんですが、なぜ酸素は考えなくてよいのでしょうか。 10 L の容器の中には気体Aのみが、10L 含まれているのでしょうか。 もし詳しい方がおられたら、教えてください。 式を教えて下さい。 水素6g メタン16gをある容器に入れたところ 0℃で全圧が0.2MPaになった。このときの各成分気体の分圧、容器の体積を求めよ。という問題ですが求め方がわからないので教えて下さい。 高校化学 気体の性質(イメージを湧かせてください) 問い「気体Aを500mlの容器に入れたところ、20℃で0.8atmであった。この容器にさらに20℃で1.5atmの気体Bを500ml入れた。混合気体は何atmを示すか。」 答え「全圧は分圧の和で、分圧は1成分のみを容器に入れたときの圧力なので、気体Bを20℃で500mlの容器に入れたときの圧力が気体Bの圧力になる。元々気体Bは20℃、500mlで1.5atmあったので、分圧は1.5atmになる。よって、0.8+1.5=2.3(atm)」 答えはわかるのですが、どうもイメージが湧きません。具体的には、問いの「この容器にさらに20℃で1.5atmの気体Bを500ml入れた」というところが、イメージできません。どなたか、言葉で説明してください。お願いします。 ドルトンの法則の計算方法 ある物理の問題集に、「水素12.0gと、メタン64.0gをある容器に入れてところ、0℃で全圧が0.4Mpaとなった。このときの各成分気体の分圧、容器の体積はどれか。」という問題があり、解答は、 水素の分圧が0.24Mpa 、メタンの分圧が0.16Mpa、容器の体積が56.7 となっておりました。 しかし、計算方法が示されていないので、物理初心者の私には、皆目わかりませんでした。どなたか計算方法がわかる方、御教授をお願いいたします。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 化学について質問です 息子に化学を教えているのですが、わたくしは疎いものでどうか解答を作成願います。 お手数おかけいたします。 温度27℃、容積6.0Lの密閉容器にメタン0.10molと酸素0.50molの混合気体を入れた。適当な方法で容器内で点火して、メタンを完全に燃焼させたのち、温度を27℃にした。 燃焼前の容器内の混合気体の全圧(Pa)、メタンの分圧(Pa)を、それぞれ有効数字2桁で求めよ。 よろしくお願いいたします。 化学の問題です 混合気体の燃焼の問題です。 温度一定で3.0×10^5 Paの一酸化炭素3,0Lと2.0×10^5 Paの酸素3.0Lを、体積が5.0Lの容器に入れた。この混合気体点火して燃焼したあともとに温度に戻した。燃焼後の混合気体の全圧、および存在している各気体の分圧を求めよ という問題で混合前の各分圧を求めて、反応式を立て"2co+O2→2cO2"となり比較すると反応後の一酸化炭素の分圧が0となる様ですがこれは問題には完全燃焼と書いて無いですが完全燃焼ということなんでしょうか? 電離平衡時の物質量と分圧 N2O4→2NO2の電離度がα(0<α<1)の時、平衡状態での物質量はそれぞれn(1-α),2nαとなりますよね。 そこで気体を容器に閉じ込め、全圧をPとして2気体の分圧をP1,P2とすると P1=n(1-α)・RT P2=2nα・RT となり分圧の法則(P=P1+P2)を満たしません。何が間違っているのでしょうか? 蒸気圧 大学入試の問題ですが、どなたかご教授お願いします。 温度57℃において、分圧600 mmHgのアルゴンと分圧130 mmHgの水蒸気からなる 混合気体が入っている円柱状の容器がある。容器に対して以下に示す操作を行 うものとして問に答えよ。なお、57℃での水の蒸気圧を130 mmHg、-3℃での 氷の蒸気圧(昇華圧)を4 mmHgとする。また、アルゴンはすべての容器中で常 に気体として存在する。 気体はすべて理想気体であるとし、混合気体の全圧と各成分気体の圧力の間 にはドルトンの分圧の法則が成立するものとする。水および氷の体積は無視 する。また、気体アルゴンの水あるいは氷への溶解も無視する。 容器に対する操作 容器の体積一定のまま、容器の上半分を57℃に、容器の下半分を-3℃に保つ。 問a 容器の上半分と下半分に存在するアルゴンの原子数の比を求めよ。整数比で答えよ。 問b 容器内の全圧(mmHg)を求めよ。整数で答えよ。 aはアルゴンの圧力をPとして、モル比を出せば9:11と簡単に出るが、bが? 一応、自分で考えたのは、P=540mmHgと計算。水は下部の蒸気圧にしか圧力 が行かないから、4mmHg で、計544mmHg。 でも、手元の解答によると 上半分:600×1/2+130=430、 下半分:490.9×1/2 +4=249.45 ∴答:679 mmHg 490.9はアルゴンの-3℃での圧力です。 ??? 誰か教えてくださいませ。 混合気体20Lを25Lの容器に封入しても、圧力が変わらないのはなぜ? 数研出版の「化学I・II重要問題集」のなかに、わけの分からない問題があったので、質問させていただきます。 「0℃、1.0×10^5Paにの一酸化炭素10リットルと酸素10リットルとを容積25リットルの容器にとり、一酸化炭素を完全燃焼させた。燃焼後の混合気体の温度を0℃として、容器内の混合気体の全圧を求めよ。また、燃焼後の混合気体中には何molの酸素が残っているか」 という問題ですが、容積25リットルの容器に一酸化炭素10リットルと酸素10リットルを取った段階で、もうすでに気体の圧力は1.0×10^5Paではないはずですよね?でも、解答には『反応後の気体の体積は15リットルであり、これが25リットルの容器中に存在するので、ボイルの法則より、1.0×10^5×15=P‘×25 よってP’=6.0×10^4(Pa)とあります。つまり、合計20リットルの混合気体を25リットルの容器に封入したときも混合気体の圧力は1.0×10^5Paであり、反応した直後も、1.0×10^5Paである、というのは、よく分かりません。どうしてなのでしょう。こういうことってありうるのでしょうか? ボイルの法則に矛盾だと!?(温度が変化?) 突然すみません、、変なこと書いてしまって・・・ 早速本題です。。ボイルの法則はご存じの通り、 『温度が一定のとき気体の体積は圧力に反比例する』 (温度が一定のとき圧力が増えると体積は減る又はその逆) ですがここである疑問が出ます。 『気体は圧力を高めて圧縮すると温度が高くなる』ことは知られてますが、 ボイルの法則において圧力を高めて体積を小さくすると温度が上がるはず・・・!!!???温度が一定のはずなのに温度が上がってしまう・・・そっか温度が上がらないように体積を増やせばいいんだ?ん?でもそうしたらボイルの法則の曲線が2次関数に!! (↑上のように体積を増やしても元の温度まで下がらないことに後から気づく・・・) 質問はこのボイルの法則における『温度の発生』をどう説明するかです。 実はこの疑問には一つの答えがあるみたいです。それは、『ボイルの法則における「 温度が一定」とは「外界からの熱の流入がゼロ」という意味で圧力の変化による熱の変化は考えない』というもの。しかし、私にはこれが正解なのかよく分かりません、、、 そこでこの答えが合っているのかも教えていただきたいのです。。 皆さまのご協力よろしくお願いたします! 化学の問題です! 化学の問題です! 分圧の法則について答えよ。 1.誰が発表したか。 2.全圧をPとして、物質a、b、cの混合気体のそれぞれの分圧をPa、Pb、PcとするとPはどう表すことができるか。 やり方を詳しく教えて下さい! お願いします! 圧力と体積の求め方を教えて下さい。 水素6.0g、メタン16gをある容器に入れたところ、0度で全圧が0.2MPaとなった。 このときの各成分の気体の分圧、容器の体積を求めよ。 答え:水素の分圧 :0.15MPa メタンの分圧:0.05MPa 容器の体積 :45.4リットル 上記答えにたどり着くまでの式を教えて下さい。 五者択一で答えは載っているのですが、過程が分かりません。 宜しくお願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! 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