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ヘンリーの法則について
分析化学の問題集を解いていて、分からないところがあったので教えてください。 「大気中のCO2濃度が350ppmであるとき、降水のpH値はいくらと計算されるか。 但し,CO2のヘンリー定数を3.36×10^(-7) (mol/d?)/Pa[0.034(mol/d?)/atm], 炭酸の解離定数を, K1=[HCO3-][H+]/[CO2]=4.47×10^(-7), K2=[H+][CO32-]/[HCO3-]=4.68×10^(-11)とする。ない。清浄大気とは,窒素, 酸素,二酸化炭素,水蒸気以外の気体や粉塵などを含まない空気を意味する。」 という問いに対し、 「ヘンリーの法則より、 m=kp(m=溶けた気体成分の重量モル濃度、p=圧力、k=ヘンリー定数) CO2の分圧は、 m=kp =0.034×3.5×10^(-4) =1.19×10^(-5)・・・・後略」 となっているのですが、この問題によると、ヘンリー定数は0.034ということになるのでしょうか? 3.36×10^(-7) (mol/d?)/Pa[0.034(mol/d?)/atm]の表記の意味が分かりません。 例えば、0.7mol/ℓを言い換えると、1リットルに0.7molの溶質が溶けている溶液という風に言い換えられます。 このヘンリー定数の表示は、同じように言い換えるとどのようになるのでしょうか?
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- ht1914
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高校の教科書は持っておられるのですね。 それにはどういう表現が載っていますか。出版社によって3通りほどあると思い生ます。 (1)溶媒1Lに溶ける気体の物質量(mol) (2)溶媒1Lに溶ける気体の質量(g) (3)溶媒1Lに溶ける気体の体積(L) 体積は標準状態に換算する (理科年表では水1cm3に溶ける気体の体積(cm3)で表しています。) (3)が多いと思います。溶けるという現象が理解しやすいのは(1)です。 >CO2の分圧は、 m=kp =0.034×3.5×10^(-4) =1.19×10^(-5)・・・・後略」 この文章はおかしいですね。大気中でのCO2の割合が350ppmということから 1×350×10^(ー6)=3.5×10^(-4)[atm] です。圧力の単位がatmになっていますから溶解度(ヘンリ-定数)もatmのもの 0.034 を用います。 ただ分母のdをdLの事だとすると数字の桁が合いません。 理科年表では 0℃で1.71、20℃で0.88、40℃で0.53です。 0.034mol/dLとして換算すると0.34mol/Lですから0.34×22.4=7.6となります。1桁大きすぎます。 0.034mol/kg(重量mol濃度)だとすると水1kgは1Lだとして0.76ということになりあり得る数値です。25℃付近の値です。
分母ですが dLはデシリットルつまり100mL atmは「気圧」(atmosphere 単位は1気圧)です。
系における気相の中の当該物質の分圧に比例する。 となります。
お礼
回答、ありがとうございます。 高校の教科書等ではそのように書いてあり、ヘンリー定数までは詳しく書いていないので、 3.36×10^(-7) (mol/dL)/Pa[0.034(mol/dL)/atm] のような表記は載っていませんでした。分母がよく分からないのですが、よろしければ教えていただけないでしょうか?