至急13コメント

1 ふう id:oDudeDV1

2006-07-20(木) 00:23:01 [削除依頼]
気体についてどうしても苦手意識があるので解けません。

『容器が11リットルの密閉した容器中に0℃の水10リットルと酸素とが接して入っている。ヘンリーの法則が成立するとして答えよ。
             0℃       60℃
水の蒸気圧(atm)   0.00     0.20
酸素の溶解度(l/l) 0.050    0.020
(1)0℃で容器内は平衡状態にあり、酸素の圧力は1.0atmとなっている。そのとき水に溶けている酸素の物質量(mol)と容器内の酸素の全物質量(mol)をもとめよ。

(2)この容器を密閉したままで加熱し、60℃に保ったところ、容器内が再び平衡状態になった。液体の水の体積変化は無視できるものとする。このとき、容器内に全圧力(atm)と水に溶けている酸素の物質量(mol)をもとめよ。』

という問題なのですが、いまいち苦手意識のせいか全体的に理解ができません。

ぜひとも教えてください。お願いします。
  • 2 HY(塾講師) id:fqAXn7J.

    2006-07-20(木) 00:50:16 [削除依頼]
    少々ぶしつけになりますが・・・

    ヘンリーの法則関係の基本的な問題が解けるくらいの理解度が
    あるかどうか分からないと、一から説明するのは少々大変です。

    この問題は、「密閉容器でのヘンリーの法則」という、まずセンター
    試験では出ないような、少し発展的な内容の問題です。
    1で酸素の全物質量を求め、2では酸素の分圧を未知数とおき、酸素(気)と
    溶存酸素の物質量の合計が1で求めた値に等しい、として、方程式を解きます。
  • 3 いつ id:oDudeDV1

    2006-07-20(木) 08:43:00 [削除依頼]
    ヘンリーの法則は
    「気体の溶解度(物質量/体積)は圧力に比例する」
    ということですよね。
    1の酸素の全物質量を求めるのはどうやるのでしょうか?
  • 4 サル id:nKuBsiS.

    2006-07-20(木) 19:34:58 [削除依頼]
    1では平衡状態になっているので、?気体として存在している酸素・?水に溶解している酸素それぞれについて物質量を求め、和を求めればよい。
    ?は0℃、1atm、1lの値を気体の状態方程式に代入。
    ?は0℃での溶解度を用いてヘンリーの法則より、水の体積に比例。
  • 5 サル id:nKuBsiS.

    2006-07-20(木) 19:41:02 [削除依頼]
    補足
    ?は標準状態なので、体積1(l)を22.4(l)で割るんでもいいですよ!
  • 6 いつ id:oDudeDV1

    2006-07-20(木) 22:25:39 [削除依頼]
    ということは、?は1/0.082×273で
    ?は0.050×10/0.082×273で
    いいんでしょうか?

    あと2は1の60℃あがったバージョンでかんがえれば
    いいのでしょうか?
  • 7 サル id:rsXIsNt1

    2006-07-21(金) 13:23:17 [削除依頼]
    1についてはOKです。
    2はHY(塾講師)さんが書いてるように
    >2では酸素の分圧を未知数とおき、酸素(気)と
    >溶存酸素の物質量の合計が1で求めた値に等しい、として、方程式を解きます。
    酸素の分圧が与えられていないことに注意!です。
  • 8 匿名希望 id:gA1yIpl0

    2006-07-21(金) 17:03:14 [削除依頼]
    突然すみません
    イオン圏とイオン種、イオン移動度についてどなたか
    お分かりになられるお方がございましたらお願いします。
  • 9 いつ id:bWSAaaL0

    2006-07-21(金) 19:26:37 [削除依頼]
    ということは、水に溶けている酸素の物質量は
    0.02×10/0.082×333

    全圧は0.067=上の式+酸素分圧×1/0.082×333
    で酸素分圧=1.629...になって
    0.2+1.62=1.82でいいでしょうか?
  • 10 サル id:rsXIsNt1

    2006-07-21(金) 20:02:56 [削除依頼]
    ヘンリーの法則より、水に溶ける酸素の物質量は酸素の分圧に比例することも考慮しなければならないので、
    まずはそれぞれの状態における酸素の物質量を未知数(酸素の分圧をpとおく)を使って表すことを考えてみましょう。
  • 11 いつ id:bWSAaaL0

    2006-07-21(金) 20:12:55 [削除依頼]
    ということは、水に溶けている酸素の物質量は
    あっているんですよね?
    で気体として存在している酸素の物質量は
    p×1/0.082×333ですよね?
    それでこのふたつ=0.067で酸素の分圧pがでて=1.6で
    これを水の水蒸気圧0.2と足せば全圧になりますよね?
    やっぱしあってないですか??
  • 12 サル id:rsXIsNt1

    2006-07-21(金) 20:41:10 [削除依頼]
    くどいようですが、ヘンリーの法則より、水に溶ける酸素の物質量は酸素の分圧に比例します。
    なので、水に溶けている酸素の物質量n1=0.02x10xp/(0.082x273)と表されます。
    (溶解度は標準状態で表されています)
    気体として存在している酸素の物質量n2=p×1/(0.082x333)
    で、1より酸素の全物質量=n1+n2
    求められたpをn1、n2に代入して各状態における物質量を求めます。
  • 13 いつ id:xxBRD5a/

    2006-07-22(土) 02:43:22 [削除依頼]
    やっとわかりました。
    ありがとうございました。
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