• ベストアンサー

気体の溶解度

化学のレポートを書いているんですが、 水上置換でCO2を集めたときに生じた嵩の誤差の原因として CO2が水道水に溶けたことを挙げました。 そこで、どのくらいの量が解けるかというのを 計算した結果、ありえない数値になってしまいました。 間違っている点を指摘してください、 参考書より、 1atm、20℃のとき1リットルの水に解けるCO2の物質量の1000倍は53.7 ⇔1atm,20℃のとき1リットルの水に解けるCO2は0.0537mol ⇔1atm,20℃のとき1リットルの水に溶けるCO2は0.0537*22.4=1.20288リットル ここで水の量よりその中にとけるCO2の量のほうが 多くなってしまったのですが、これはありえますか? それとも間違っていますか?それならどこが間違っていますか? よろしくお願いします。

  • 化学
  • 回答数3
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • jamf0421
  • ベストアンサー率63% (448/702)
回答No.3

>手元にある資料集によると >「気体の分圧が1atmのとき、1リットルの水に溶ける気体の物質量(mol)を>1000倍した値を示した。」 >という表のCO2-20℃に対応する欄に53.7とありました。 >ということは1atmのとき20℃の水1リットルに解けるCO2は0.0537mol >気体なので体積は0.0537*22.4=1.20288リットル と考えたのですが、私の理解不足でしょうか。 計算はそれで問題ありません。 どこのデータを引用したかだけの問題です。化学便覧などでお確かめになるとよろしいかと思います。

参考URL:
http://had0.big.ous.ac.jp/~hada/ecologicaldic/d/do/do.htm
Musicful-hearts
質問者

お礼

ありがとうございました。

その他の回答 (2)

  • jamf0421
  • ベストアンサー率63% (448/702)
回答No.2

No1さんのご指摘の通りで、数字そのものは驚くことはないです。 ただしこのご質問でなさっている計算が何をなさっているのかがよくわかりません。 因みに手元の理科年表によれば、20℃、1気圧の下で1 ccの水に溶解するCO2ガスの容積は、標準状態換算で0.88 ccです。従って1 Lに溶けるCO2は0.88 Lですが...

Musicful-hearts
質問者

補足

手元にある資料集によると 「気体の分圧が1atmのとき、1リットルの水に溶ける気体の物質量(mol)を1000倍した値を示した。」 という表のCO2-20℃に対応する欄に53.7とありました。 ということは1atmのとき20℃の水1リットルに解けるCO2は0.0537mol 気体なので体積は0.0537*22.4=1.20288リットル と考えたのですが、私の理解不足でしょうか。

  • kogonta31
  • ベストアンサー率67% (41/61)
回答No.1

桁数としてはありえるデータです。 気体の体積と液体の体積を同じように考えていませんか? 気体の場合、分子の密度が低いので、液体に吸収されても、嵩増加の影響はほとんどありません。 ちなみにアンモニアや塩化水素などの気体では、数千倍の体積のガスが水に吸収されます。

Musicful-hearts
質問者

お礼

ありがとうございました。 >気体の体積と液体の体積を同じように考えていませんか? その通りでした。 計算はあっているのでしょうか

関連するQ&A

  • 気体の溶解度について

    27℃、1atmの酸素は、水1lに30ml溶ける。これを物質量に変換すると・・・ この問題の途中が分かりません。 答えは1.21×10のマイナス3乗molになるそうですが、よろしくお願いいたします。

  • 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。

  • 気体の体積・圧力

    炭酸カルシウムと炭酸水素ナトリウムの混合物が27.6gある。 これを完全に塩酸と反応させたところ、27℃1atmで7.38リットルの 二酸化炭素が発生した。 1)1atmのCO2の水への溶解度は水1リットルに対して7℃で8.0×10^-2 mol,27℃で4.5×10^-2molである。真空容器に水1リットルと発生したCO2を入れ7℃に保ったとき容器内の気体の圧力が2.0atmになった。 水上気圧を無視して、気体の体積を求めよ。 2)1)の容器内に水500ml足して27℃にしたとき容器内の気体の圧力を求めよ。 考えたのですが分かりませんでした。 解法も詳しく教えてもらえると助かります。 丸投げになってすいません。

  • 気体の溶解度

    次の問題44の、(2)の特に1つ目の問は、なぜ物質量に変換して計算する必要があるのですか?体積のまま計算してはいけないのでしょうか。 私はこのように計算しました。 17℃下で、1.0×10^5PaでCO2が0.952L溶けるから、2.0×10^5Paでは、2倍の1.904L溶ける。つまり、気体の状態のCO2は、3-1.904=1.096L。しかし、これは、1.0×10^5Paで測定した値である。つまり、2.0×10^5Paで測定すると、1.096Lの半分の0.548Lとなる。したがって、温度17℃、圧力を2.0×10^5Paにしたときの気体のCO2の占める体積は0.548Lである。 これだと解答と合いません、、、体積のまま考えてはいけないのでしょうか??

  • 水上置換法

    CO2は20℃で分圧が1.01×10^5のとき1リットルの水に38.96mmol 溶けるようですが、水上置換法を行ってCO2を集めたら 水に溶けたC02の量は0.21mmolでした。 水上置換をした際に少なくとも水は1リットル以上あったため上記の理論を用いれば38.96mmolはとけるはずですよね? なぜ溶けたCO2の量は0.21mmolになったのでしょうか?

  • 高校化学 気体の溶解度

    高校の宿題です。どうしてもわからなくて。。 27℃において水素と酸素からなる混合気体が1atmで水に接しており、この水1lには酸素が32mg溶けているものとする。 この気体10lをとって、その中で水素を燃焼させた。 このときに生じる水の質量を計算せよ。 ただし、27℃、1atmでは水1lに酸素が1.4×10のマイナス3乗mol溶け、水の蒸気圧は無視できるものとする。 よろしくお願いします。

  • 気体の圧力

    0.02molのメタンCH4と0.08molの酸素を容積4リットルの容器にいれ、27℃に保った。ただし、気体定数は0.082atm・l/(K・mol) 容器内の混合気体に点火して、メタンを完全燃焼させた。 CH4+2O2→CO2+2H2O その後、温度を27℃に保ったとき、容器内に水滴が見られた。 容器内の全圧は何atmか? ただし、水への気体の溶解および、水滴の体積は無視できるもののとし、 27℃での水の飽和蒸気圧を0.035atmとする。 この範囲はほんとに苦手です。 どなたかとき方を教えてください。 お願いします。

  • 混合気体の問題…でしょうか

    高専の化学問題集 p.16 問題番号 2.83の問題です。 「プロパン、一酸化炭素および二酸化炭素からなる混合気体がある。これを標準状態で2.24lとり、酸素7.04gとともに2.00lの容器に入れ点火した。反応後温度が27℃に下がったとき、容器内の圧力は2.46atmであった。次にこの燃焼後の気体を水酸化カリウム水溶液中に通し、二酸化炭素を完全に吸収させてから0.500lの容器に入れたところ27℃で1.97atmを示した。この混合気体の体積組成を求めよ。ただし、可燃性ガスは完全に燃焼したものとし、生成した水の体積および蒸気圧は無視して良い。」 という問題があります。 私は高専生ながら化学は非常に苦手で、なかなか解けないのですが、とりあえず2.24lの混合気体ですから0.1mol分だけ取り出し、酸素7.04gですから酸素の分子量32を使って0.22mol分取り出したのではないかと考えました。 では、全体では0.1+0.22=0.32molと考えて状態方程式を作り、V(体積)について解いてみましたがいまいち体積を出したところで何をして良いのかわからずじまいです。 で、ヒントには 「C3H8+5O2->3CO2+4H2O,CO+1/2O2->CO2」(表記がわかりにくくてすみません)と書かれていましたがいまいちこれの使い方がわからず、結局状態方程式止まりの有様です。 このような問題はどのように解けばよいのでしょうか? ちなみに、答えは「C3H8=30%,CO=60%,CO2=10%」でした。 よろしくお願いします。

  • 混合気体の全圧

    10.0lの容器内に1.00molの酸素と0.20molのメタンCH4を入れ、この混合気体に点火して、メタンを完全に燃焼させ、燃焼後の温度を127℃に保った場合の容器内の混合気体の全圧を求める問題についてです。ただし、127℃における水の飽和蒸気圧を245kPaとします。 気体定数R=8.31l・kPa/(K・mol) 原子量Al=27 メタンの燃焼 CH4+2O2->CO2+2H2O 0.20molのCH4の燃焼による反応物の各物質の物質量 O2;1.00-0.20*2=0.60[mol] CO2;0.20[mol] H2O;0.20*2=0.40[mol] 0.40molのH2Oがすべて気体として存在する場合の圧力pH2Oは、 pH2O=0.40*8.31*400/10.0≒133[kPa]>127℃における水の飽和蒸気圧245kPa →生成した水はこの温度ですべて気体として存在 ここで、求める圧力pを求める式が、 p=0.60*0.20*0.40/0.40*133≒399[kPa]となるみたいなのですが、この式の意味がよくわからないんです。 物質量の値が使われているように思いますが、どのようにしたら出てくるのでしょうか。

  • 気体の溶解度について・・・

    1KPaにおいて、1Lの水に溶解する硫化水素の体積を、0度、101KPa(1atm)に 換算すると、0度のとき、45.8ml、80度のとき、8.97mlである。 0度101KPaの硫化水素と平衡にある水600mlを80度に加熱した時に発生する 硫化水素の質量は何gか? っていう問題なんですけど、この問題の意味もわからず、KPaga出てきた 段階で頭がパニックになってしまいました・・・。 どういう手順で問題を解けばいいのか教えてください。