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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:蒸気圧の問題です。私の考えのどこが間違っていて、どのように直せばよいの)

蒸気圧の問題と、水の凝縮量の計算方法について

このQ&Aのポイント
  • 私の考えのどこが間違っているのか、助言をお願いします。
  • 燃焼後の容器内の物質を分析した結果、CO2、H2O、N2が検出され、ジメチルエーテルは完全燃焼したことがわかりました。
  • 燃焼終了後、容器内の温度が300Kに戻った時点で、凝縮している水の質量は0.11gです。実際の計算方法についても説明しています。

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回答No.4

燃焼前後の物質量を 燃焼前   ジメチルエーテル x mol  窒素  12x mol  酸素 3x mol 燃焼後  二酸化炭素 2x mol  水 3x mol  窒素 12x mol とおく。 水と窒素の物質量比は 水/窒素 = 3x/12x=1/4 窒素の分圧が12x/(x+12x+3x)×1atm=0.75atmなので 水蒸気と窒素の物質量比は 水蒸気/窒素 = 0.035atm/0.75atm=3.5/75 凝縮している水と窒素の物質量比は 凝縮している水/窒素 = 1/4 - 3.5/75 = (1×75-3.5×4)/(4×75)=(75-14)/300=61/300 窒素の物質量をn として、初めの状態での気体の状態方程式より n/mol = 1×1/(0.082×300)×12/16 凝縮した水の質量  =凝縮している水の物質量×18g/mol  =(61/300)×n×18g/mol  =1×1.0 /0.082×300×12/16×61 / 300 ×18 g  =0.11g  =1×1.0 /0.082×300×12/16×(1/4 - 3.5/75) ×18 g  =1×1.0 /0.082×300×12/16×(3/12 - 0.035/0.75) ×18 g  =1×1.0 /0.082×300×12/16×(3/12 - 0.035/{1×(12/16)}) ×18 g  =1×1.0 /0.082×300×(3/16 - 0.035/1) ×18 g  =[3×1×1 / 0.082×300 ×16 - 0.035×1 / 0.082 × 300 ]× 18g -------------------- > 似た答えが出てきても途中が意味を持っていなければ正解ではありません。 似た答えではないです。計算ミスがなければ、同じ答えになります。 質問文の答案だけをみると、窒素の分圧を求めるところが少しおかしいのは確かですけど、ほかのところは合っています。何をしようとしてどこを間違ったのかは分かるので、少なくとも支離滅裂ということはないです。 #1への補足を読んで、窒素の分圧の求め方の解説は不要かなと思ったのですけど、#2にきちんと書いておけばよかったですね。すみません。

tokino-kakera
質問者

お礼

ご回答いただいた皆様ありがとうございました。 大問の最後の小問だったので1.5atm 、423K を突然出して 説明不足によりお騒がせして誠に申し訳ありませんでした。 この問いは、最近解いた蒸気圧の問題の中に、見慣れない解法があったので 似た問題に適用してみたのですが、比例計算は化学らしくない、 というか慣れないことはやるべきではなかったかなあと思っております。 そんな中で、私の解答を善意に受け止め十分意図を汲み取り再度解答を示して頂いた ご親切に感謝しております。心からありがとうございました。

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その他の回答 (3)

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.3

基本的には間違いは自分でチェックできなくてはいけません。 解答にある式とあなたの式は違っているのですからあなたの解答の式を吟味する必要があります。 一行ずつに詳細な注を付けてみてください。 どういう考えに基づいている式か、 なぜそういう表現ができるのか、 その数字はどこから出てきたのか どうして、なぜ、どうやって、どこから、・・・ #1でも指摘されていますが 423Kという数字は問題文にはありません。 何処から出てきた数字ですか。150℃です。 1.5atmもどこにもありません。 初めは1.0atm、300Kです。反応後300Kに戻リます。 何処に1.5atmが出てきますか。150℃というのはどこに出てきますか。 問題文にない数値を勝手に使ってはいけないことは知っているはずですね。導いた量であれば説明が必要です。 1.5気圧のときに423Kであるというのはどういうことでしょうか。 >圧力が1.50atmのとき、水蒸気と窒素の物質比は 水蒸気:窒素 = 1 : 4 = 125 : 300 なぜ300という数字が出てきているのでしょうか。 300という数字は温度以外では出てきません。 物質比になぜ温度が入ってくるのでしょうか。 意味不明です。 >水蒸気:窒素 = 1 : 4 = 75 : 300 に表現を変えればいいのではありません。 説明が必要です。 はっきり言って支離滅裂な解答です。 似た答えが出てきても途中が意味を持っていなければ正解ではありません。部分点も期待できないでしょう。 部分点がほしければこういう考え方をしたから間違いではないはずだという詳しいい説明をして下さい。 初めはジメチルエーテルだったはずの物質がエタノールに変わってしまっているのも気になります。 私なら減点します。

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  • 101325
  • ベストアンサー率80% (495/617)
回答No.2

単純な計算ミスです。 >圧力が1.50atmのとき、水蒸気と窒素の物質比は ×水蒸気:窒素 = 1 : 4 = 125 : 300 ○水蒸気:窒素 = 1 : 4 = 75 : 300 >以上より凝縮している水と窒素の物質量比は、 水:窒素 = (75-14):300 = 61:300 >よって、 凝縮した水の質量は 1×1.0 /0.082×300×12/16×61 / 300 ×18 ≒ 0.111

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noname#160321
noname#160321
回答No.1

疑問はたった一つだけ。 >圧力が1.5atmの時、温度が423Kである 問題文にはどこにも423Kは出てこないがこれはどこから来たのですか?

tokino-kakera
質問者

補足

ご回答ありがとうございます。 「 圧力が1.5atmの時、温度が423Kである 」は、この問題の解説より C?H?Oの物質量をx(mol)とすると、O?は3x(mol), N?は12x(mol)はじめにあったことになる。 よって気体の総物質量は16x(mol)で、理想気体の状態方程式より 1(atm)×1(l)=16x(mol)×0.082×300(K) ・・・(1) 反応後は、CO?が2x(mol),H?Oが3x(mol),N?は12x(mol)存在し、 気体分子はH?Oがすべて気体であるなら17x(mol)となる。 このとき1.5(atm)だとすると、理想気体の状態方程式より 1.5(atm)×1(l)=17x(mol)×0.082×T(K) ・・・(2) (2)÷(1)よりT=1.5×16/17×300 =423.5(K) このときの水蒸気の分圧はPif(H?O)=1.5×3x/17x=0.26(atm)となるが、 423.5(K)では水蒸気圧は1atmよりは大きいはずなので、H?Oはすべて気体として存在している。 よって T=423.5≒4.2×10 ?

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