H=1.0
C=12 N=14 0=16
第Ⅲ章
物質の状態
アンモ
基本例題24
気体の溶解度
本
問題 238 239
水素は0℃, 1.0×105 Pa で, 1Lの水に22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 OES
(1) 0℃,5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。
② 0℃, 5.0×105 Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何mL か。
(3)水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて,0℃,
1.0 × 106 Pa に保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。
Ho
七例する
なる。
ため、
見える
また
る操作
Ham
税抜
50
+
考え方
■ 解答
ベンリーの法則を用いる。
(1) 0℃, 1.0×105 Pa におけ
ある溶解度を物質量に換算する。
溶解度は圧力に比例する。
(2) 気体の状態方程式を用い
(1) 0℃, 1.0×105 Paで溶ける水素の物質量は,
BOM 2.2×10-2L
22.4L/mol
-=9.82×10-4mol
=4.91×10-3mol=4.9×10-3mol
る。
別解
気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは,
5.0×105
9.82×10-4molx.
00 1.0×105
(2) 気体の状態方程式 PV =nRT から Vを求める。
4.91×10-3mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×273K
=2.2×10-2L=22mL
溶解する気体の体
積は,そのときの圧力下では5.0×10 Pa
圧力が変わっても一定である。
(3) 混合気体の場合,気体の
溶解度は各気体の分圧に比例
する。
別解 圧力が5倍になると, 溶ける気体の物質量も5
倍になる。 しかし、この圧力下で溶ける気体の体積は,ボイ
ルの法則から1/5になるので,結局, 同じ体積22mLになる。
(3) 水素の分圧は1.0×10 Pa×1/4 = 2.5×105 Pa なので,
溶ける水素の物質量は,
9.82×10-molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10 - mol
