気体法則についての問題で・・・

質問

初歩的なことですが…

「コックでつながれた２つの容器A（1,0L）とB（2,0L）があり、それぞれの容器にある気体が入っている。....続く」

このような問題で特に書いてなければ、ある気体というのは同じ気体と解釈して良いのでしょうか？

回答No.4

mojitto · ベストアンサー

気体の状態方程式と混同されているようですね。
確かに気体の状態方程式は
PV=nRT
モル数が登場します。
しかし今回はそんなことを考えなくても解けます。

操作を逆に辿ればいいのです。
まず177℃で容積が3L（容器Aと容器Bの和）で圧力3.0×10^4Paの気体を27℃まで冷やしてみましょう。
仮にその圧力をXとします。
（容積一定の条件下で圧力と温度の関係を示した、ある法則を使えば導けますね？）

そして27℃の条件下で容器A（容積1L　圧力1.0×10^4Pa）と容器B（容積2L　圧力Y）をつなぐと圧力はXとなるわけです。
そこから容器Bの分圧Yが求まりますね？

お礼

詳しくありがとうございます。P/T=P'/T'と分圧の比＝分体積の比(各体積の比)を使い解けました。
冷静に考えるとモルが出てこないからPV=nRTは使う必要ないんですね…

でも解答には『気体を３つと考える→モルが変化する→PV=nRTでモルに比例するものを探す→PV/T＝ｋ×ｎ』としてさっきの解法につながっています。
ちなみにこれは駿台の石川正明先生の授業で解説されていたので間違ってはないと思うのですが…
何度も申しわけございませんが、下の計算で

1×1/300＋P×2/300＝3×3/450

なぜ同じ気体であると定まらないのに、加算できるのかお願いします。

回答No.3

mojitto

失礼しました。
＃２様のおっしゃるとおりです。
お恥ずかしい。
気体同士が反応しちゃマズイですね。
僕のように「反応するわけが無い」という先入観も捨ててください。

お礼

回答ありがとうございます。
質問のきっかけとなった問題を書きます。
「コックでつながれた２つの容器A（1,0L）とB（2,0L）があり、それぞれの容器にある気体が入っている。共に27℃。
コックを開き気体を混合しA、B共に177℃にしたところ、
圧力は3,0×10の4乗Paになった。
混合前のA内の圧力が1,0×10の4乗Paであったしたとき、混合前のB内の圧力を求めよ」
解答だと
『求める圧力をPとすると、PV/Tがモルに比例と考え
1×1/300＋P×2/300＝3×3/450(10の4乗省略)
P＝2,5
∴2,5×10の4乗』
PV/Tがモルと考えると異なる気体だとモルは加算できない気がするんですが…。
良かったら教えてください。

回答No.2

noname#160321

＃１のお答えの中の、
>それにボイル＝シャルルの法則（もしくはボイルの法則かシャルルの法則）を使う問題であれば、気体の種類が何であろうと解けます…

は、期待できません。
Ａに塩化水素、Ｂにアンモニアが入っていたらどうでしょう。

回答No.1

mojitto

断定はしないほうがいいですね。
ですから、違う種類と思って問題に接したほうがいいでしょう。

それにボイル＝シャルルの法則（もしくはボイルの法則かシャルルの法則）を使う問題であれば、気体の種類が何であろうと解けますしね。

とにかく、同じと書かれていない以上は、同じと解釈するわけにはいきません。