溶解度の求め方と結果について知りたい

このQ&Aのポイント
  • 化学IIの勉強をはじめたばかりで、溶解量の求め方が分かりません。溶解度の求め方とその結果について教えてください。
  • 問題の状況では、0℃、1.0×10^5パスカルの空気が500mLの水に接しており、N2とO2の体積比は4:1です。このとき、溶けている気体の重量を有効数字2桁で求める方法と結果について詳しく教えてください。
  • 溶解量は各気体の分圧および水の量に比例することを利用して求めることができます。具体的には、N2とO2の分圧を計算し、水の量である500mLを1.0Lに換算してから計算を行います。問題の状況に基づき、N2の溶解量を求める式とO2の溶解量を求める式を使い、計算を行っています。結果として、溶けている気体の重量は0.019gです。
回答を見る
  • ベストアンサー

化学の溶解度のところです

0℃、1.0×10`5パスカルの空気(体積比はN2:O2=4:1)が500mlの水に接している。このときとけている気体は全部で何グラムか。有効数字2桁でもとめよ。ただし0℃、1.0×10`5パスカルのもとで1.0Lの水にN2は24ml、O2は49ml溶けるものとせよ。 (解説)溶解量は各気体の分圧および水の量に比例することを用いて、 (24・10`3/22.4×0.8104・10`5/1.013・10`5×0.500/1.0×28)+ 49・10`3/22.4×0.2026・10`5/1.012.10`5×0.500/1.0×32=0.019g 解説の説明を分かりやすくしていただけたらありがたいです。 溶解量の求め方が分かりません。化学IIの勉強をはじめたばかりで知識不足です。

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#160321
noname#160321
回答No.1

特に難しいことは言っていません。 例えば酸素は1.0Lの水に1.0×10^5Paで49mL溶けますが、今分圧は体積比と同じくN2:O2=4:1なので(1/5)×10^5Pa、また水の体積は500mLです。 酸素は0℃、1.013×10^5Paで22.4Lが32g(分子量にgを付けたもの)ですから、それを全て乗ずれば良いだけです。 なぜ酸素の時に1.012になっているのか不明です。 また二桁で計算しろと言うのに(1/5)×1.013=0.2026と言う数字を用いるのは題意に反しています。 そもそも空気の比率はN2:O2:Ar=78:21:1ですから四桁出すのは意味がありません。

j327534jjn
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 質問の解説に誤りがあったことをお詫びします。 酸素の時に1.012ではなく、1.013でした。 すみませんでした。

関連するQ&A

  • 気体の溶解度

    次の問題の(2)を教えてください。(1)と(3)は大丈夫です。 標準状態(0℃、1.0×105Pa)で、水1.0Lに窒素は1.0×10-3mol、酸素は2.0×10-3molが溶解するとして、次の問いに答えなさい。 (1) 0℃で、水5.0Lに3.0×10-3molの窒素が溶解しているとき、この水に接している気体の窒素の圧力 は何Paか。 (2) 0℃で、水10.0Lに3.0×10-3molの窒素が溶解しているとき、水に溶解している窒素は何gか。 (3) 0℃で、水5.0Lに1.0×105Paの空気(体積比N2:O2=4:1の混合気体とする)が接しているとき、水に溶解している窒素の物質量は、水に溶解している酸素の物質量の何倍か。 私の解答は、3.0×10-3mol×28=8.4×10^-2(g)が溶けている量と考えたのですが、どうでしょうか。ヘンリーの法則をどこで使っていいのかがわかりません。

  • 気体の溶解

    20℃,1MPaのもとで,水1ℓに溶ける酸素と窒素の体積は,標準状態に換算して,それぞれ32ml,16mlであり空気は窒素と酸素が体積比で4:1の割合で混合した気体とし分子量をN2=28,O2=32とする。 この文の標準状態に換算してという意味がよくわからないのですが、 酸素の分圧が0.2MPaで20℃のときの溶解する気体の体積を0.2MPaの圧力下で測りその気体を0℃、1MPaの圧力下で測ると32mlであったということなんですか?それとも0℃、1MPaの酸素が溶解する体積を1MPaの圧力下で測ると32mlであったということなんですか?

  • 気圧の溶解度の問題

    2007年度の東京理科大学工学部の化学の問題がどうしてもわからないので解説をお願いします。 問題は大問3の(3)で <引用始め> 「1000hPa、330Kで1000mlの水と1000mlの気体Gを接触させて放置したところ、 気体Gが水に溶解し平衡に達した。そのときの全体の体積は1700mlであった。 水に対する気体Gの溶解度は(カ)〔ml/ml水〕である。 ただし、この温度・気圧での水の飽和蒸気圧は200hPaであり 気体Gの溶解、水の蒸発による体積変化は無視できるものとする。」 <引用終わり> というものです。 自分は1000+1000=2000mlあった気体と水が 1700mlになったのだから300mlが水に溶けた。 300ml/1000ml水=0.3ml/1ml水が答えだと思ったのですが 回答を見たところ0.359が答えとのことでした。 答えの導き方と私の考えのどこが間違っているのか、わかる方がいましたら、回答よろしくお願いいたします。

  • 化学の質問(難)

    気体の溶解度は、1気圧の気体が溶媒1lに溶けるときの気体の体積lを標準状態に換算した数値で表される。 1気圧の空気と接している水2lの温度を10℃から60℃に上げたとき,溶けきれずに出てくる気体に含まれる酸素の質量は何gか。 ただし、空気は窒素:酸素=4:1(体積比)の混合気体とし、原子量は=16とする。 (グラフは省略) 解説 グラフより、酸素は10℃で水1.0lに対して0.04l溶ける。これは標準状態に換算した体積なので,物質量は0.04/22.4 酸素の分圧は全圧(1気圧=1.0×10^5Pa)の1/5で2.0×10^4Paである。よって,水2.0lに溶けている酸素は 0.04/22.4×2.0×10^4/1.0×10^5×2.0/1.0(mol) 教えてほしいところ 0.04/22.4×2.0×10^4/1.0×10^5×2.0/1.0(mol) この式をどういうふうに考えて式を作ったのか教えてください

  • 化学の問題

    0℃ 1.0×10^5Paで 1.0mLの水に 酸素O2は0.049mL(標準状態)、 窒素N2は0.023mL溶ける この時 空気(N2:O2=4:1)が 0℃ 1.0×10^5Paで 1.0Lの水に接している。 溶解しているO2とN2の物質量を求めよ。 この問題が解る方がいましたら解法をお願いしますm(._.)m

  • 化学Ⅱ

    体積1.12の容器にN2=7.0g、H2=1.0g、Ar=10gからなる0℃の混合気体が入っている。これらすべて理想気体であるとして、次の問いに答えよ。ただし、原子量H=1.0、N=14、Ar=40、気体定数8.31×10^3Pa・L/(K・mol)とする。 ①容器内のN2、H2、Arの分圧はそれぞれ何Paか。 ②容器内の混合気体の全圧は何Paか。 単位がたくさん出てきて何を使えば良いか分からなくなってしまいます。。。 教えて下さい。

  • 高校化学の溶解平衡の問題について

    岐阜大学の問題です 気体Xがある。0℃、1atm(1.013*10^5)で水1Lに溶ける気体の体積は 0.032Lである。これらの期待の溶解度はヘンリノー法則が成り立ち、 また、水の体積変化と蒸気圧は無視できるものとして、 以下の問に答えよ。 問1。0℃、2.00atmで水2.00Lに溶けるXの、0℃、2.00atmでの体積(L)を答えよ。 というものなのですが 解説によると前半の部分は標準状態について書かれおり 設問の方は平衡圧下での体積を表している(?)と書かれています。 平衡圧下では分圧によらず溶媒の体積に比例すると習ったのですが どうもどちらなのかを問題文から読み取れません。 どこを読めばこれが平衡圧だとわかるのでしょうか。 そもそも平衡圧ってなんでしょうか。 どなたかよろしくお願いします。

  • 溶解度

    気体の場合 温度が高いと溶解度は小さい。これはコーラがあたたかいところでは気が抜けてしまうというようなことですよね。 温度が一定の場合 ①溶ける気体の物質量質量は圧力に比例 ②溶ける気体の体積は圧力に換算すると圧力に比例。その圧力のとき圧力に関係なく一定。 ①②が分かりません。どういうことですか。。 さっぱり分かりません。。コーラのような分かりますい例がありましたら教えて下さい。

  • 溶解度とその溶液の体積について

    こんばんわ。どうしても分からないことが出てまいりました。どうかよろしくお願いいたします。 硝酸アルミニウムの溶解度は77[g/100ml] ですが、もし、100mlの水に77グラム(つまり溶解度限界まで)溶かしたら、この溶液の体積はいくらになるのでしょうか?どういう計算方法をすればいいのでしょうか? 100ml よりもかなり体積は大きくなるのですか?120ml くらいまで、とか。

  • 気体の溶解度が分かりません

    窒素は1.0×10^5paのとき、0℃の水1Lに23mL溶ける 2.0×10^5paのとき、0℃の水10Lに溶ける窒素は何グラムですか? この問題は気体の状態方程式で解けますか?