混合気体の圧力の求め方

質問

二つのフラスコの口が合わさっていて、１６度の元で、片方にはネオン（３．４Ｌ、２．８atm）もう片方にはヘリウム（１．２Ｌ、０．６３atm）が入っていて、フラスコの口のコックをはずすと圧力はいくつになるかという問題の、解き方が分かりません。
最初に分圧を求めるんですか？
pv/t=p'v'/t'
この式に当てはめればいいのでしょうか？
よく分からないので教えてください。

回答No.3

TaRSu · ベストアンサー

分圧を求めればいい、まったくその通りです。

コックを開けると、ネオンとヘリウムはどちらも全体に拡散します。反応はしません。
ということは、最終的な気体の全圧は、
「全体に拡散した気体ネオンの分圧」と「全体に拡散した気体ヘリウムの分圧」との合計
で求まりますね。

で、それぞれの分圧はボイルの法則で求めればよい、と。
ボイルの法則は、公式よりも、「ある状態の気体は、圧力と体積とが反比例する」と理解して欲しいところです。
式としては、　ＰＶ＝（一定）　の方が、その意をあらわしています。
まあどんな形でも良いんですが、とにかく、この問題では「温度は関係ない」ですよ。

公式よりも、「何が起きたのか」を考えつつやることを重視すると良いですよ。
自分で状態ごとに図を描くと、気体の問題は特に理解しやすくなります。
状態ごと、というのは、この問題で言えば「栓を開く前」「栓を開いたあと」の二つのことですね。
計算も、最後にまとめてやると、何かと良いですよ。

それにしても16度って…またえらく中途半端な問題ですね。摂氏ですよね。
普通の問題では、摂氏なら零度か27度にしてくれそうなもんですけど…。
「理想気体の状態方程式で解いても良いよ、面倒だけどね！」という意図でしょうかね。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%82%A4%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87

回答No.4

ht1914

この様な問題では気体の種類は一切関係ありません。空気と空気でも同じです。
だから＃１の方が書いておられるような一度物質量を求めてから圧力を求める方法でも、それぞれが全体に広がったとして分圧から求める後の方の方法でも同じです。
分圧での方法はボイルの法則を使うだけで出ます。物質量を求める場合の方がややこしいように思うかもしれません。でも式さえ立てれば計算を実行しなくても出来ますので同じです。一度両方でやってみると良いと思います。

回答No.2

noname#62864

ネオンの分圧が、2.8x3.4/(3.4+1.2) atm になり、
ヘリウムの分圧が、0.63x1.2/(3.4+1.2) atm になります。
体積が何倍になったかを考えます。圧力（分圧）は、その逆数倍になります。
全圧は分圧の合計。

公式に当てはめようとするのは理解の妨げになります（と私は思います）。

回答No.1

repobi

混合気体でも単体の気体と一緒です。
結局は両方とも理想気体ですからね。。
要するに状態方程式に当てはめればいいのです。

と、言う事で。
コックをあけたら２つのフラスコが１つになるわけですから、体積は（3.4+1.2）リットル。
ＲとＴは定数ですから、あとはモル数を求めるだけです。
モル数は、コックを開ける前のそれぞれのフラスコから出ると言う寸法ですね。
それらを足し合わせたものが気体のモル数になります。。。

あとはがんばってください。 (V)o\o(V)