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圧力と体積の求め方を教えて下さい。
水素6.0ｇ、メタン16ｇをある容器に入れたところ、０度で全圧が0.2MPａとなった。 このときの各成分の気体の分圧、容器の体積を求めよ。 答え：水素の分圧 ：0.15ＭＰａ メタンの分圧：0.05ＭＰａ 容器の体積 ：45.4リットル 上記答えにたどり着くまでの式を教えて下さい。 五者択一で答えは載っているのですが、過程が分かりません。 宜しくお願いします。
- konkuri-to
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水素とメタンの質量が与えられているのですからそれぞれのモル数はそれぞれの分子量で割ることで求めることができますね。 水素は 6.0/2.0 = 3.0 mol メタンは 16/16.0 = 1.0 mol これらを含む気体の全圧が0.2 MPaですからそれぞれの気体の分圧は 水素の分圧 0.2 * 3.0 /(3.0+1.0) = 0.15 MPa メタンの分圧は 0.2 * 1.0 /(3.0+1.0) = 0.05 MPa ところで１molの気体の体積は0℃で0.1013MPaで22.4Lですから、水素とメタンの混合気体4.0molの体積は0.1013MPaでは 22.4 * 4 = 89.6 L 気体の全圧が0.2MPaとなっているのですから容器の体積は 89.6 * 0.1013/0.2 = 45.4 L
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- gohtraw
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水素、メタンそれぞれのモル数は判りますか？質量を分子量で割ればいいですね。これらの値をｎ１およびｎ２とすると、気体の状態方程式 ｐＶ＝（ｎ１＋ｎ２）ＲＴ が成り立ちます。これを変形して Ｖ＝（ｎ１＋ｎ２）ＲＴ／ｐ に各数値を代入すれば容器の体積がでます。 水素およびメタンの分圧はそれぞれのモル分率に比例します。水素のモル分率は ｎ１／（ｎ１＋ｎ２） であり、メタンのモル分率は ｎ２／（ｎ１＋ｎ２） です。これらを全圧にかければそれぞれの分圧が出ます。
お礼
ありがとうございます。 体積の求め方がやっぱり分からず、全然違う数字に・・・・・
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お礼
ありがとうございます。 この説明方法分かりやすいです。。ありがとうございます。 こんな感じで教えて頂けると理解出来ます。