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私と解の違いの指摘をお願いします。。。

水素1.00gと窒素と酸素の混合気体{体積比4:1}72.0gを25℃で容器(体積を変化できる)に入れ、外圧760mmHgにした。全気体の物質量は?また酸素の分圧は?(解は小数第1位まで) という問いに私は、水素のmol数+酸素のmol数+窒素のmol数=0.5mol+72g・1/5・1/32+72g・4/5・1/28 として出しましたが答えが違いました。答えは平均分子量を出して体積比で酸素と窒素の分子量を出しmol数を出して、水素のmol数をたすというものでした。なぜ自分のしたものではいけないのですか?教えてください。ちなみに答えは全気体の物質量は3.0、また酸素の分圧は126.7 mmHgです。

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  • 化学
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  • rei00
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 既に出ているように vikkyi さんの方法がいけなかったのは,「体積比≠重量比」であるのに「体積比=重量比」として計算した点です。  これだけでは何ですので,vikkyi さんの考え方に添った(?)解答をしてみましょう。 > 窒素と酸素の混合気体{体積比4:1}72.0g  「体積比=モル比」はお解りになりましたよね。ですから,酸素nモルとすると窒素が4nモルなのは解りますね。  すると,酸素(分子量32)は 32n [g] で窒素(分子量28)は 28・4n [g] ですね。この合計が 72.0 [g] ですから,    32n + 28・4n = 72.0    144n = 72.0  ∴ n = 72.0/144 = 0.50  つまり,酸素 0.50 [mol] で,窒素 2.0 [mol] と求まります。 > 全気体の物質量は?  水素は 1.00/2 = 0.50 [mol] ですから,0.50+0.50+2.0 = 3.0 [mol] ですね。 > また酸素の分圧は?  「モル比=分圧の比」ですから,酸素のモル分率(0.5/3.0 = 1/6)と全圧(760 mmHg)を使って,760 x (1/6) = 126.66・・・ = 126.7 [mmHg] です。

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  • 回答No.4
  • kunicci
  • ベストアンサー率31% (77/244)

すいません。 私の回答は間違っていました。 私自身の勉強になりました。ありがとうございました。

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  • 回答No.2
  • psa29
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全体の物質量を水素のmol数+酸素のmol数+窒素のmol数と考えた訳ですが、酸素と窒素のmol数の計算が間違っています。 これらのモル比は体積比に等しく4:1と考えて良いのですが、その次が問題です。 酸素のmol数を計算する際にvikkyiさんは72g・1/5・1/32としてしまいました。酸素の重量を32で割ると酸素のモル数になりますが、72g・1/5は酸素の重量を求めたつもりが、この式からは酸素の重量は求まりません。 なぜならば、1/5というのは体積分率であって、同じ体積でも窒素と酸素とでは重量は異なる訳ですから72gの1/5が酸素の重量にはならないわけです。 この場合、体積比=モル比ですが、体積比≠重量比です。 0.8・28+0.2・32=28.8 これが混合気体の平均分子量で、72/28.8=2.5 つまり、混合気体中には2.5molの分子が存在するので、この内の1/5が酸素分子となるわけです。水素は0.5molなので、全体としては3.0mol 全気体の組成は酸素0.5mol,窒素2.0mol,水素0.5molとなり、酸素分子のモル分率は0.5/3.0です。故に酸素の分圧は760・0.5/3.0=126.7mmHgとなります。

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  • 回答No.1
  • kunicci
  • ベストアンサー率31% (77/244)

とりあえず取り急ぎ・・・ 自信はないのですが体積比を取り違えていませんか? 体積比は4:1ですがモル比は4:1ではないですよね。 本日テストで疲れているので明朝また見て回答できそうだったらまたさせていただきます。

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