0=16
I
・る。
明るく見
比
な
)なるため
を示す。
情製する
(2) 気体の状態方程式を用い
基本例題24 気体の溶解度
→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。
(1) 0℃ 5.0×10 Pa で 1Lの水に溶ける水素は何molか。
0℃ 5.0×10 Pa、L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℃,
1.0×10 Pa に保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。
考え方
ヘ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。
解答
(1) 0℃, 1.0 × 105 Paで溶ける水素の物質量は,
=9.82×10-4 mol
2.2×10-2L
22.4L/mol
気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは,
9.82×10 -4 mol×
5.0×105
1.0×105
=4.91×10-3mol=4.9×10mol
第Ⅲ章
物質の状態
(2)
る。
別解
透析
溶解する気体の体
積は,そのときの圧力下では,
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。
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
V=
=2.2×10-L=22mL
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 × 10 Pa なので
溶ける水素の物質量は,
9.82×10-mol× (2.5×105/1.0×105)=2.5×10-mol
5.0×105 Pa
241~244
