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理論化学の計算問題(分圧の分野)

理論化学の計算問題(分圧の分野) 高校1年なのですが、気体の法則の分野なので、ガラス管の上端1110mm中に水銀を満たし水銀柱が760mmで、気体Aを入れたら610mmになり、さらに気体Bをいれたら310mmになったと書いてありました。 ここから気体A、Bをいれた状態で気体Aの分圧をしりたいのですが、圧力を水銀柱であらわすと 150×(111-61)/(111-31)ででると書いてあったのですがこの式でどうして150をかけるのかがいまいちわかりません。水銀柱760mmで気体A,Bを入れたぶんの760-310=450じゃないんでしょうか? どなたかご教授お願い致します。

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  • ベストアンサー
  • jamf0421
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回答No.3

素朴に手順を追って考えればよいのではないでしょうか。 > ガラス管の上端1110mm中に水銀を満たし水銀柱が760mmで、 の意味がよくわからないですが1110 mmの高さの管が真空に引いてあったと理解します。Aをいれたとき水銀面の高さの差760-610=150 mmHgがその導入圧です。同様にBを入れたとき合計圧は760-310=450 mmHg、610-310=300 mmHgがその導入圧です。この管の断面積をS cm^2とすると Aが入った時Aのモル数をn_aとすると n_a=150*(111-61)*S/RT...(1) となります。Rは単位にあわせた値です。次にBを足したときの合計のモル数はn_tとすると n_t=450*(111-31)*S/RT...(2) となります。分圧は全圧にモル分率をかけたものですから(1),(2)を使って 450*(n_a/n_t)=450*[150*(111-61)]/[450*(111-31)] =150(111-61)/(111-31) となります。

noname#194609
質問者

お礼

大変わかりやすい解説ありがとうございました。 感謝です。

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その他の回答 (2)

noname#185706
noname#185706
回答No.2

温度が変わらないとすると、一定量の理想気体の圧力は体積に反比例します(ボイルの法則)。このことは、混合気体の各成分についても成り立ちます。 気体Aだけ入れたとき、その圧力は 760 - 610 = 150 [mmHg] です。気体Bも入れると、Aが存在する領域の体積は r = (1110 - 310)/(1110 - 610) 倍 になります。よって、Aの圧力(分圧)は 1/r 倍になります。

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noname#160321
noname#160321
回答No.1

もし気体AとBが反応しないで単に混ざるだけだとすると、外気圧が一定なので、分圧は体積に比例します。 ですのでAの分圧は760-610=150(mm)に、Bの分圧は610-310=300(mm)にそれぞれ比例します。

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