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高I科学/気体の分子量/密度に関する問題

高校Iの化学での問題で気体の分子量の分野の中の 一つの問題なのですが、求め方が正しいかどうかと 答えの出し方がわからない問題があり、お聞きしたいと思います。お時間があれば、回答をしてもらえると助かります。 ---- 問題:空気をN2とO2の体積比が4:1の混合気体として、次の問に答えよ。N=14.0 O=16.0とする。 (1)空気の平均分子量(みかけの分子量)を求めよ。 (2)空気の標準状態での密度は何g/lか。   (密度[g/l]=質量[g]/体積[l]) (3)H2Oが気体の時、空気より軽いか、重いか。 ---- (1)については (Nの分子量+Oの分子量)/(4+1) と考え、    (4*16.0*2 + 1*16.0*2)/5=28.8 というような値が出たのですが、このような求め方でよいのでしょうか。 (2)については答えの出し方も分からず、困っています。 (3)についても(2)の答えを求めないと出てこないと考えています。 回答にはお手数かけるかと思いますが、 どうかよろしくお願いします。

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質問者が選んだベストアンサー

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  • 回答No.3

高校Iの化学での、この問題のポイントは・・・ (1)気体はどのような分子であっても、標準状態で1モル分子量の占める容積が22.4Lである。 (2)空気のような(N2分子とO2分子の)混合気体は、その平均分子量(見かけの分子量)であたかも「空気」分子の様に取り扱える(計算できる)。 です。 (1)はANo.2の方と同じように計算してね! (2)は   「空気」1モル=22.4L=28.8g   28.8g/22.4L=1.29g/L (3)は1モルの容積は同じだから分子量の大小で比較して「H2O」が軽い。   「H2O」1モル=22.4L=(2×1+16)=18g   18g/22.4L=0.80g/L ではでは

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質問者からのお礼

答えてくださりありがとうございます。 考え方から、計算の仕方まで答えてくださって 大変助かりました。 今一度、自分でもよく確認して、 次からは解けるようにしたいと思います。 ご丁寧な解説を書いてくださり、 ありがとうございました。

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  • 回答No.2

お答え申し上げますよ。 (1)は惜しいんだけど間違ってますよ。 (Nの分子量+Oの分子量)/(4+1) =(4*14*2 + 1*16*2)/5=28.8 答えはあってるからまた不思議。 (2)状態方程式でpV=nRTは気体の密度をd、分子量をMとすればpM=dRTとなるので、d=pM/RTこれにp=1.0,Mは(1)で求めたもの、R=0.082,T=273を代入すれば出ます。。 (3)はそれらを使ってくださいね♪

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質問者からのお礼

答えてくださりありがとうございます。 (1)で自分の考えた求め方で、一部間違って書いてしまい 申し訳なかったです。 (2)の状態方程式はまだよく理解していないので、 よく確認しておきたいと思います。 丁寧な回答をくださり、ありがとうございました。

  • 回答No.1

(2)について、標準状態の気体は1モルが22.4Lだったと思いますが、  そういう定義は習いませんでしたか? (3)については、(2)が解けなくても(1)と同様に算出できます。  分子量を求めて、(1)と比較するだけですよ。

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質問者からのお礼

答えていただきありがとうございます。 期待が標準状態の時、1mol=22.4Lというのは習ったのですが、それをどのように使うかがわからなかったのです。 (3)については具体的な計算方法などを教えてほしいです。

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