• 締切済み
  • 困ってます

ヘンリーの法則の問題

ヘンリーの法則の問題 298Kの水に1atmの十分な量の空気が触れて溶解が平衡に達したとき、水に溶解した酸素の量(mol/kg)を求めよ。 ただし、空気の成分は窒素80vol%,酸素20vol%であり、酸素の,298Kの水に対するヘンリー定数K=3.3×10^7(Torr)とする。 この問題がわかりません。教えてください。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数2
  • 閲覧数1180
  • ありがとう数2

みんなの回答

  • 回答No.2

(No1)です。 最後の計算を勘違いしていました。 訂正します。 C =酸素のモル分率/18[mol/g] =0.2×760/18×3.3×10^4[mol/kg] ≒2.56×10^{-4}[mol/kg].

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.1

ヘンリーの法則 酸素の分圧=K(酸素)×水中の酸素のモル分率 760[Torr]=1[atm]. K=3.3×10^7/760[atm]. もとめる値をCとする。 酸素のモル分率[mol/mol] =水中の酸素の物質量/水の物質量 =水中の酸素の物質量[mol]/水の質量[g] × 水の質量[g]/水の物質量[mol]. =C×18(g/mol). C =酸素のモル分率/18[mol/g] =0.2×760×10^{-3}/18×3.3×10^7[kg/mol] ≒2.56×10^{-10}[kg/mol].

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • ヘンリーの法則 大学受験問題。

    題名のとおりですが、ヘンリーの法則について質問です。 問題文は、0度,1.00*10^5において酸素と窒素は水1Lに対しそれぞれ4.9*10-^2L, 2.3*10-^2L溶解する。2Lの真空容器に0度1.00*10^5で1Lの空気と水1Lを入れて密閉した後、十分放置し、気体を水に飽和させた。溶けた酸素と窒素の物質量、および容器内の圧力を求めよ。ただし水蒸気の分圧および水の体積変化は無視できる。です。 私の考えとしては、水に溶けているものと溶けていない酸素、窒素それぞれの物質量を求めて、そこから、水に溶けた酸素、窒素の物質量をひいて、気体として存在するそれぞれの量を求める、という方法です。 最初の02: :0.2/22.4mol, 最初のN2: 0.8/22.4mol 溶解した02: 4.9*10-^2/22.4*1.00*10^5*1/5 溶解したN2: 2.3*10-^2/22.4*1.00*10^5*4/5 としました。 が、おかしなことに、溶解した酸素、窒素が両方とも最初の酸素、窒素よりも多くなってしまいました。。。 解答は酸素は、1lの水に4.9*10-^2L = (1.00*10^5)*(4.9*10-^2)/RT mol溶けるとありました。 ですが、この解答ってどうなんでしょう?4.9*10-^2L溶解するということは、これをmolで表すには、1mol=22.4lなのだから、4.9*10-^2L/22.4でmolに直るのではないのですか?どうして、上のような式で表すのでしょう? いずれにしても自分のやり方では答えがおかしくなるのですが、解答もよくわかりません。 そこで質問なのですが、 ○ 私のやり方はどこが間違っていますか? ○ 解答に対する私の疑問点はどこが間違っていますか? どなたかアドバイスをいただけたらと思います。よろしくお願いいたします。

  • ヘンリーの法則?

    問題 0.1MPaの酸素は0℃の水1L中に0.049L(標準状態の気体)溶解する。 0.1MPaの空気圧下で0℃の水に溶解している酸素のモル分率はいくらか。ヘンリーの法則が成り立つものとする。 解説 0.1MPaの空気中の酸素分圧は 0.2×0.1MPa 水1L中に溶解している酸素のモル数 n0 =0.049/0.1×0.2×0.1÷22.4L/mol = 4.4×10-4mol 1L(=1kg= 1000g)の水のモル数 nw= 1000g÷18g/mol=55.6mol 酸素のモル分率 =n0 / nw+n0= 8×10-6 上記解説の中で『0.049/0.1×0.2×0.1』の部分がさっぱり分かりません、誰か教えて下さい。よろしくお願いします。

  • ヘンリーの法則について

    分析化学の問題集を解いていて、分からないところがあったので教えてください。 「大気中のCO2濃度が350ppmであるとき、降水のpH値はいくらと計算されるか。  但し,CO2のヘンリー定数を3.36×10^(-7) (mol/d?)/Pa[0.034(mol/d?)/atm], 炭酸の解離定数を, K1=[HCO3-][H+]/[CO2]=4.47×10^(-7),   K2=[H+][CO32-]/[HCO3-]=4.68×10^(-11)とする。ない。清浄大気とは,窒素,  酸素,二酸化炭素,水蒸気以外の気体や粉塵などを含まない空気を意味する。」 という問いに対し、 「ヘンリーの法則より、  m=kp(m=溶けた気体成分の重量モル濃度、p=圧力、k=ヘンリー定数)  CO2の分圧は、  m=kp   =0.034×3.5×10^(-4)   =1.19×10^(-5)・・・・後略」 となっているのですが、この問題によると、ヘンリー定数は0.034ということになるのでしょうか? 3.36×10^(-7) (mol/d?)/Pa[0.034(mol/d?)/atm]の表記の意味が分かりません。 例えば、0.7mol/ℓを言い換えると、1リットルに0.7molの溶質が溶けている溶液という風に言い換えられます。 このヘンリー定数の表示は、同じように言い換えるとどのようになるのでしょうか?

  • ヘンリーの法則を使った問題の解き方

    溶解に必要な分圧とヘンリーの法則の関係 25℃の水100gに二酸化炭素21mgが溶解するために必要な分圧を求めよ。 ヘンリー定数KH=2.937kPam^3mol^-1 水の密度は1.00gcm^-3とする。 ヘンリー定数が書いてあることから考えて、 ヘンリーの法則 PB=KH×XB (PB:溶質の蒸気分圧、KH:ヘンリー定数、XB:溶質のモル濃度) を使ってみると解けたのですが、 「揮発性の溶質を含む希薄溶液が気相と平衡にあるときには、気相内の溶質の分圧は溶液中の濃度に比例する」というヘンリーの法則の考え方からすると、 どうして溶解するために必要な分圧が求められるのかがわかりません。 「溶質の蒸気分圧=溶質するために必要な分圧」であるのは、どのように考えればいいのでしょうか。 長文で見難い文章になってしまいましたが、どうか教えていただければ幸いです。

  • ヘンリーの法則だと思います…。。

    一般に水に対する気体の溶解度は、1atm(=1.013×10^5)のもとで水1cm3に溶解しうる気体の体積(cm3)を標準状態に換算した値で示され、20℃において1atmの空気が水1m3に溶解する質量はいくらか。 ただし、それぞれの気体の溶解はヘンリーの法則に従い、空気は窒素(分子量28)80%と酸素(分子量32)20%の混合気体とする。 という問題がわかりません…。。誰か解答お願いします。

  • ヘンリーの法則

    ヘンリーの法則というのがいまいちよく分かりません。 移動可能なピストン付きの容器に0℃で窒素と水(液体)が入っており、 圧力が1.01*10^(5)Paのとき、水に溶解した窒素の物質量をx[mol]とする。 圧力が1.01*10^(5)Paのとき、x[mol]なら、圧力が2倍の2.02*10^(5)[Pa]のときには、2x[mol]というのは分かるんですが (1)溶解した窒素の体積(それぞれの圧力での値)の場合、圧力が1.01*10^(5)Paのとき、22.4x[l]で 圧力が2倍の2.02*10^(5)[Pa]のときも、22.4x[l]となっています。なぜ同じ体積なんでしょうか? (2)溶解した窒素の体積(1.01*10^(5)[Pa]での値に換算)の場合、体積は1.01*10^(5)Paのときには、22.4[l]で、 圧力が2倍の2.02*10^(5)[Pa]のときは44.8[l]と2倍になっており、これは、圧力が2倍されたから 体積も2倍されたんだな、と分かります。 どうして(1)のときは体積が同じなんでしょうか?

  • ヘンリーの法則に関する問題

    ヘンリーの法則が成立する物質の気相と 何も溶解していない液相がある場合、 静置したときと撹拌したとき、 平衡濃度とヘンリー定数は変化するか理由を含め、教えてください。 化学についてあまり詳しくないので説明不足もしれませんが、よろしくお願いします。

  • ヘンリーの法則について…

    よくわからないので教えてください。 二酸化炭素は標準状態で水1Lに7.58*10^-2mol溶解する 空気中には1Lの空気(理想気体)に0.75mgの二酸化炭素が含まれている。 標準状態で空気に接している液体の水1Lに溶解している二酸化炭素の質量は? という問題なんですが、      7.58*10^-2 * 44 としたら間違いでした。なぜか知りませんが百分率をかけていました。 いったいどういうことですか? ヘンリーの法則もよくわからないのでわかれば教えてください。

  • 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。

  • ヘンリーの法則について

    はじめまして。 溶解平衡問題で苦戦しています。誰か知恵をお貸しください。どうも、化学計算は苦手で。。。。 2Lの水を入れた4.24Lの密閉容器に0.10molのCO2を封入し、0℃で溶解平衡に到達させる。この時の容器内の圧力と水中に溶解したCO2の質量を知りたい。ただし、CO2が水1Lに溶ける体積は、標準状態で1.7Lであり、水の蒸気圧は無視する。 書き込み、よろしくお願いいたします。