] 82 混合気体の反応 常温で, メタンCH4とプロパン C3H8の混合気体 1.0Lに9.0Lの 酸素を混合して完全燃焼させたところ, メタンとプロパンはすべて反応した。 生成物 をもとの温度に戻したときの体積は7.4Lであった。 はじめの混合気体中に含まれて いたメタンの体積百分率 (%) を整数で求めよ。 ただし, 生じた水の体積は無視できる (東京女子大改) ものとする。 やや難

82 混合気体の反応 [解答 40% ポイント 同温・同圧における気体の体積の比は気体の物質量の比に等しいので,気体どう しの反応では係数の比 = 気体の体積の比(同温・同圧) の関係がある。 メタンCH4とプロパン C3Hg はいずれも炭素と水素か らできた化合物(炭化水素) であり,これらを完全燃焼さ せると、炭素は二酸化炭素に、水素は水になる。 混合気体中にメタンがx〔L〕含まれていたとすると, プロパンは1.0L-xとなり, 気体の体積の変化量は次の ようになる。 CH4 202 -> - 2x -x C3H8 + 2502 変化量(1.0L-x) -5(1.0L-x) +3(1.0L-x) 反応後に残った気体は、未反応の酸素と生成した二酸 化炭素であるから, 9.0L-{2x+5(1.0L-x)}+x+3(1.0L-x)=7.4L x=0.4L したがって, 混合気体中のメタンの体積百分率(%) 0.4L 1.0L 40% 変化量 x 100=40 + CO2 + 2H2O +x - ->>> 3CO2 + 4H2O Tace=I1 SS- Jual