混合気体について

質問

混合気体について

高校化学の混合気体について
わからないことがあるので質問します。
右のようなピストンつきシリンダーがあり、外気圧はつねに 4.0×10の５乗paである。
この中に一酸化炭素と酸素を封入し、温度を27℃にした

しばらく放置すると、ピストンは静止し、内容積は3.0lになった。

これに触媒を加えて点火すると完全燃焼が起こり
coはなくなり、反応後の体積は27℃で2.5lになった。

触媒の体積は無視できる。はじめの混合気体中の一酸化炭素と酸素の体積比を求めよ。

o2とcoの体積は合計で3.0lなので 片方の体積を求めて、その差分でもう片方の体積がでる。
答えはco:o2＝1:2
なんです。

ここからなんですが
はじめの体積はo2もcoも3.0lなんじゃないかな
と思ちゃうんですよね。

でこの参考書にも、上のように思ってしまう人は
150pの図をよく見ましょう、と書いてあるんですが、わかりません

これは、
問題を解くとき限定の考え方ですか？

わかりません 教えてください。お願いします。

回答No.3

matumotok · ベストアンサー

再度こんにちは。

繰り返しますが、この出題で本来問うべきものは「モル比」であり、「混合気体中の分圧の比」です。

これを体積比と同一として考えよ、それが慣習だなどというのは、日本の化学教育のレベルの低さを露呈するものであると同時に、化学教育に携わっている連中がどれだけ無能でバカなのかを証明する以外のなにものでもございません。化学の教師があまりにもバカなので苦労する生徒が続出してしまうのでしょうね。生徒たちがかわいそうです。

例題：
内圧０．２気圧で体積５Lの気体A、内圧2.4気圧で体積５Lの気体B。この両者の体積は同一か？違うか？

同じに決まってるじゃありませんか。

お礼

再度ありがとうございます。笑

その参考書（大宮理　旺文社do series）では、「体積とは物質の動ける範囲だ」

と、しきりに言っていたので、そのせいもあってか余計に混乱しましたね笑

モル比と言ってくれれば理解ができます。
しかし、もはやこの手の問題は　問題として汲み取るしかなさそうですね・・・

回答No.2

windwald

いいえ、問題文は正しい表現です。

混合気体において、その成分気体の混合比は、
質量比、物質量比、(混合前の)体積比などで表現します。
「空気中の酸素は、体積比で21％である」などのように。
物質量比と体積比は等しくなりますが。

これは慣習ですから、なれていただくほかありませんね。
質量比であっても、混合後の合計質量は無関係に混合前の質量で言いますし、
実際何の問題もないかと思われます。

なお、元素記号や単位の大文字小文字は厳格なものです。
個人のフィーリングで勝手に書き換えて良い性質のものではありません。

お礼

回答ありがとうございます。
たしかに慣れるしかなさそうです。

しかし　しっかりモル比と言ってくれないと
学生が化学の導入時　混乱するのでは？

実際、「空気中の酸素は、体積比で21％である」
とはいっても、ある一定の空間内を考えるとき、空気の体積比は
窒素:酸素＝1:1
じゃないですか。

体積という概念に忠実に従うならば。

大文字小文字どうでもいいので、問題文を厳格に書いてもらいたいものです　

慣習　難しいですね

回答No.1

matumotok

こんにちは。

貴方がまったく正しい。問題作成者がバカであるというのが今回のお悩みの真相です。

＞はじめの体積はo2もcoも3.0lなんじゃないかなと思ちゃうんですよね。

まったくその通り。実際に3.0Lだと問題文に明記してありますよね。

＞はじめの混合気体中の一酸化炭素と酸素の体積比を求めよ。

両方とも3.0Lなので、1:1が正解ですね。

この問題は、出題者がアタマの悪いバカだという点に大きな問題があります。問うべきは「混合気体中の一酸化炭素と酸素のモル比」のはず。そうであれば貴方も納得できたのではないでしょうか？

お礼

ありがとうございます！！！