- ベストアンサー
水に気体が溶解すると密度は上昇する?
- みんなの回答 (5)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
水に対し、溶存する気体(Gas)の絶対量は決まっております。 所謂、飽和溶存量です。 気体は、1mol=22.4Lですが、1molも溶存する気体は無に 等しいと考えられます。 よって、μgなどの変化スケールで無い限り、体積及び 密度(というより比重)は、無視できるものと判断して宜しい と思います。 HF Gasを純水に溶存させても、一応DHF(Delute HF)となりますが 50%や55%のHFには決してなりません。 最近、水素を溶存させた水素水やオゾン(O3)を溶存させたオゾン 水等が半導体分野で用いられてますが、何れも溶存量はppmオーダー です。 (一般的に、機能水等と言われてます。) 結論としては、体積・比重ともに増加はするが、母数を考慮すると その変化量はゼロに等しいで宜しいかと。
その他の回答 (4)
- 101325
- ベストアンサー率80% (495/617)
No.3 です。 No.4 さん、フォローありがとうございます。 そうですね、無極性でほとんど水に溶けない分子なら、No.2 さんのご回答が、すっきりしていて良いですね。 ほんのちょっとしか溶けないのだから、体積も密度もほんのちょっとしか変わらない。小さなことを気にするな、ということですよね。 部分モル体積とか、知ったかぶりをしてしまいました。質問者さん、ごめんなさい。
極性分子、特にイオン化する気体の場合#3のお答えが適切です。 「部分モル体積」はpartial molar volumeの訳ですので、調べてみて下さい。 無極性分子の場合は#2のお答えが適切でしょう。この場合の方が物理化学的扱いは簡単です。 いずれにせよ溶液論って「難しいから嫌い!」^o-。
お礼
ホント、私のような感性の生き物にとって溶解ってイメージが難いです。。ありがとうございました。
- 101325
- ベストアンサー率80% (495/617)
水に気体が溶解すると『溶液(水溶液)』の質量密度(比重)は水よりも大きくなる場合が多いのですけど、溶かす気体の種類によっては、比重が小さくなるものもあります。 塩酸(水に塩化水素を溶かしたもの)やフッ化水素酸(水にフッ化水素を溶かしたもの)などの比重は1より大きくなります。それに対して、アンモニア水(水にアンモニアを溶かしたもの)の比重は1より小さくなります。おおまかには、重たい気体を溶かすと比重が大きくなり、軽い気体を溶かすと比重が小さくなります。 水に気体が溶解した場合の『溶媒(水)』の数密度は、ある程度の量の気体が溶けていたら、小さくなると考えていいと思います。水に溶けこんだ気体分子に水分子が押しのけられて、水溶液の体積がもとの水の体積よりも大きくなるからです。 ほんのちょっとだけ気体が溶けている場合の体積と密度の変化の話は、少しむつかしい話みたいで、私にはよくわかりません。ごめんなさい。「部分モル体積」とかいうものを使って議論するらしいです。
お礼
参考になりました。ありがとうございました。
- slate
- ベストアンサー率41% (14/34)
体積は増えますが微々たるものです。 密度は、溶液全体の密度としては、質量/体積・または個数/体積ですので、増えます。
お礼
ありがとうございました。
関連するQ&A
- 気体の溶解状態と体積
ヘンリーの法則に従い,一定量の液体にわずかに溶けている気体の 溶解状態は,溶媒分子のすきまで,大気中の気体と同じように自由にふるまっているのでしょうか。 また,ヘンリーの法則に従い,圧力をかけた場合でも溶解している気体の体積は変わりませんが,溶解している気体の体積とはその一定温度,一定圧力下の液体中で自由にふるまえる空間をいうのでしょうか。 教えて下さい。
- ベストアンサー
- 化学
- 気体の液体に対する溶解度 なんで
気体の液体に対する溶解度を定義するときになんで 溶解した気体の物質量を液体の体積で割るという形にしなかったのですか? これがもっとも明確に溶解した気体の量の多少を表せると思うのですが (まあ質量でもいいけど) 溶解した気体の体積を液体の体積で割るとしているから分かりにくくなってしまってるように思うのですが (溶解した気体の体積を標準状態に換算して~などという手順が増えますし)
- ベストアンサー
- 化学
- 密度の高い気体と低い気体
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2280547で質問しているものです。質問内容と随分ずれてきたので改めて質問したいと思います。 重い気体(密度が高い気体)は軽い気体に対して沈むという現象は知っているのですが、どうしてそんなことが起こるのでしょうか?重い気体と軽い気体の境界面では何が起こっているのでしょうか?同じ圧力といっても実際は重力を考えると重い気体の下側の方が圧力が高くなっているなんてことは起こっていないでしょうか? 1.縦横高さともに3の立方体に体積1の重い気体と体積26の軽い気体(1分子あたりの原子の数は一緒にしておきます。)を入れます。重い気体は上1/3の真ん中に位置し、両者は理想的な仕切で仕切られています。両者の圧力・温度とも同じとします。 2.同じ立方体に今度は体積9の重い気体と体積18の軽い気体を入れます。今度も両者は理想的な仕切で仕切られており、圧力・温度とも同じです。 底面に重い気体に対する鋭敏なセンサーがあり、1分子でも重い気体が下に到達するとそれを探知します。 #1と2とでどちらが早くセンサーが鳴りやすいでしょうか? #重い気体と軽い気体を入れ替えるとどうなるでしょうか?(センサーは軽い気体専用。) 質問内容が全然的はずれかも知れませんが、よろしくお願いします。
- 締切済み
- 科学
- 密度の高い気体と低い気体
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2280547で質問しているものです。質問内容と随分ずれてきたので改めて質問したいと思います。 重い気体(密度が高い気体)は軽い気体に対して沈むという現象は知っているのですが、どうしてそんなことが起こるのでしょうか?重い気体と軽い気体の境界面では何が起こっているのでしょうか?同じ圧力といっても実際は重力を考えると重い気体の下側の方が圧力が高くなっているなんてことは起こっていないでしょうか? 1.縦横高さともに3の立方体に体積1の重い気体と体積26の軽い気体(1分子あたりの原子の数は一緒にしておきます。)を入れます。重い気体は上1/3の真ん中に位置し、両者は理想的な仕切で仕切られています。両者の圧力・温度とも同じとします。 2.同じ立方体に今度は体積9の重い気体と体積18の軽い気体を入れます。今度も両者は理想的な仕切で仕切られており、圧力・温度とも同じです。 底面に重い気体に対する鋭敏なセンサーがあり、1分子でも重い気体が下に到達するとそれを探知します。仕切を気体を動かすことなく(理想的に)取り除きます。 #1と2とでどちらが早くセンサーが鳴りやすいでしょうか? #重い気体と軽い気体を入れ替えるとどうなるでしょうか?(センサーは軽い気体専用。) 質問内容が全然的はずれかも知れませんが、よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 科学
- 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。
- ベストアンサー
- 化学
- 水より重い気体について
少し前に質問された、kanemoteさんの質問の続きをさせて下さい。 深海の泡は、そのものすごい水圧で密度が非常に高くなり、ひょっとしたら水に沈むか?(=水より重い気体)と疑問を持っていました。 単純計算をしたら7000~8000mくらいの深海では、密度が水より高くなります。実際にはいろいろ他に要因があって簡単ではないと思いますが、本当のところはどうなんでしょうか? 深海の泡は水に沈むのでしょうか?
- ベストアンサー
- 化学
- 水にグリセリンを溶解すると体積変化はどのくらいでしょうか?
(温度一定条件で) 水にグリセリンを溶解した場合、体積変化はどの程度あるのでしょうか?? たとえば35%(重量%)溶解した場合の体積変化はどのくらいになるのか・・、ご存知の方がいらしたら教えてください。 また、ショ糖の場合もご存知だったら教えてください。
- ベストアンサー
- 化学
お礼
機能水まで話題を展開していただき、ありがとうございました。 molの世界は難しい。。。