- 締切済み
飽和蒸気圧の問題
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
みんなの回答
- 101325
- ベストアンサー率80% (495/617)
はじめに、CH4の完全燃焼の化学反応式を書く。 つぎに、 CO2の分圧を求める。 それから、 気体状態にある水の物質量を求める。 さいごに、 液体状態にある水の物質量を求める。 がんばって下さい。
関連するQ&A
- 水の蒸気圧に関する問題を教えてください
苦手な分野で理解が浅いので質問させてください。 ＣＨ4 ０.０１０molが入った１.００Ｌの容器がある。この容器にＯ2を入れ、容器の温度を３００Ｋに保って、容器内の圧力を測定したところ、圧力は６.９８×１０の４乗 Ｐａであった。 ＣＨ4を燃焼させたところ、ＣＨ4の一部は不完全燃焼し、ＣＯが発生した。ただし、気体は理想気体として扱えるものとし、水への溶解は無視できるものとする。また燃焼によってＣＨ4とＯ2は完全に消費されたものとする。 問３ ３７３Ｋにおける水の分圧を有効数字２桁で求めなさい。ただし３７３Ｋにおける水の蒸気圧は１.０１×１０の５乗 Ｐａとする。 問４ 燃焼後、容器を冷却すると温度Ｔで液滴が現れた。Ｔの範囲として次の(ア)～(ウ)のいずれかに当てはまるか答えなさい。またその理由を４０字以内で答えなさい。 という問で問３はわかったのですが、(６.２×１０の４乗 Ｐａ)次の問で解答に 「燃焼後の水蒸気の分圧が３７３Ｋの飽和蒸気圧より小さいため、液滴はより低温で現れる」とあったのですがどういうことなのかわかりません…。 水の蒸気圧とか飽和蒸気圧というあたりが苦手で、教科書に 「密閉容器内に適当な量の水を入れて放置するとその上部の空間に蒸発した水蒸気の圧力は、一定温度では一定の値を示すようになる。このとき上部の空間は水蒸気が飽和した状態になっており、その圧力を水の飽和蒸気圧という」とあったのですが、"水蒸気の圧力"というのは水蒸気がまわりの空気を押す力ですか？それともまわりが水蒸気を押す力なんでしょうか…？ 色々理解が浅いもので間違ったこととかも書いてあると思いますが教えていただけると嬉しいです。 どうかお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 水の蒸気圧の問題で...
ある化学の気体の問題で疑問に感じたところが数点あります。長くなりますが、回答してくださるかたお願いします。 問） 自由に動くピストンのついた容器の中に、27℃で1.0molの水と 1.0×10＾5Paで1.0Lの乾燥空気を入れた。次に、1.0×10＾5Paのも とで、容器を90℃で十分長い時間保持した場合、気体の体積は何L になるか、有効数字2桁で答えよ。なお乾燥空気のは水に溶けない ものとし、90℃において水の蒸気圧を0.692×10＾5Paとする。 答） ピストン内に気体部分がなければ、100℃未満では状態変化は起こ らず、100℃で沸騰するが、今回のように気体部分があると、飽 和水蒸気圧までは蒸発して水蒸気になる。温度が上昇すると、飽和 水蒸気圧は増加するので、水蒸気 の物質量は変化するが、空気の 物質量は変化しない。よって空気のみにボイルシャルルの法則を適 用できる。90℃の飽和 水上気圧は0.692×10＾5Paであるから、空 気の分圧は 1.0×10＾5-0.692×10＾5＝0.308×10＾5（Pa) よって、90℃の混合気体全体の体積をv（L）とおき、空気のみに ボイルシャルルの法則を適用すると、 1.0×10＾5×1.0/273+27=0.308×10^5×v/273+90 よって v＝3.92≒3.9（L） 疑問点） (1) 内部に気体がないときに100℃未満では状態変化がおらないこと (2) なぜ空気のみの分圧を用いてボイルシャルルに適用させてるのかと いうこと (3) 蒸発している水の体積はどのように処理しているのかということ 以上三点が不明な点です。 回答お願いいたします。
- 締切済み
- 化学
- 飽和蒸気圧について
私の参考書の問題で気になった点があったので質問します。 以下、問題記載 内容積５Lの容器が１５℃で標準大気圧の大気に開放されている。これにエタノール（液体）0.05molを入れて素早く密閉した後、温度をt1まで加熱した。 ただし、容器の中に入れたエタノール(液体)の体積は無視する。また、気体は理想気体として計算せよ。 次の問に答えよ なお、エタノールの温度と飽和蒸気圧の関係は次の表のとおりである 温度 ℃ 0 25 50 飽和蒸気圧 kPa 1.50 7.87 29.5 問１．密閉した容器中の空気は何モルか？ 問２．t1=50℃のとき、容器に入れたエタノールがすべて気化したとすると、容器内のエタノールの分圧はいくらか。 問１は当然ながら理想気体の方程式より求めれます 問２の答えを参照すると理想気体の方程式より求めています。 私の認識では、液体は温度における飽和蒸気圧力に等しくなるまで蒸発を続けるという事より、５０℃の時の飽和蒸気圧力なので29.5KPAになるものと解釈していました。 しかし、理想気体の方程式より算出する形となっており、答えは26.8KPAでした。 理想気体の方程式より求める方法であれば、例えばエタノールが100molあったとして、同じ条件であれば5.3MPAになるものと推測されます。 これらをふまえて質問します。 全て気化したと仮定しているため、気体の状態方程式より算出しているのでしょうか？ つまり、液体が存在する場合、今回の条件の場合50℃における飽和蒸気圧力（29.5KPA）と解答すれば良いのでしょうか？ 質問したいこともよくわからなくなるのですが・・・ざっくり言うと「問2の答えは温度における飽和蒸気圧力、つまり29.5KPAになるのではないのか？」が質問です。 基礎的な質問で質問内容が伝わり難いと思いますが これを明確に説明できる方がいましたら、ご教授願います。
- 締切済み
- 化学
- 飽和蒸気圧
化学で質問があります(重要問題集から－65) 下の問題文の、「温度を60℃にーすべて気体となった。」という箇所は必要ないかもしれません。 体積を自由に変えることができる容器内にヘキサンと窒素をそれぞれ0,20molずつ入れ、圧力を1,0×10^5Pa、温度を60℃に保ったところ、ヘキサンはすべて気体となった。蒸気圧線：略、R＝8,3×10^3 (1)略 (2)混合気体の圧力を1,0×10^5Paに保ったまま、さらに温度を下げて17℃にした。このときの混合気体の体積は何ℓか、有効数字2桁で答えよ。 (ヘキサンの蒸気圧線について、17℃で0,2×10^5Paという点があり、蒸気圧線は右肩上がり) 答えを見ると、ヘキサンは17℃では、液体と気体が共存する。 その分圧は蒸気圧線に等しく、0,2×10^5であり、 窒素の分圧は(1,0-0,2)×10^5Pa＝0,8×10^5 よって、混合気体の体積をaとして、 0,8×10^5×a＝0,20×8,3×10^3×(17＋293)で、答えが出るといっているんですが、 ここで質問で、mol数の合計0,40mol、分圧の合計1,0×10^5という数字を使って、 1,0×10^5×a＝0,40×8,3×10^3×290でできると思ったのですが、答えが違いました。 一般に同温で、分圧をそれぞれP1,P2とすると、 P1×a＝nRT P2×a＝n'RTが成り立つってあるんですが、 つまりは、(P1P2)×a＝(n＋n')RTが成り立つと思うんですが、どうして間違えているのかわかりません。 解答をお願いいたしますｍ(_ _)ｍ
- 締切済み
- 化学
- 127℃の飽和蒸気圧にならないのはなぜですか？
27℃において容器A（8.3L）と容器B（4.15L）はコックCによって繋がれているものがある コックCは開いており、A、Bには水が入っていて飽和蒸気圧2.7×10＾３Paを示している 今Cを開けたまま、Bのみを127℃にした この時の圧力を求めよ 何ですが答えは2.7×10＾３Paです 理由は B内の液体が蒸発してAに移動するからA内で凝縮して液体の水になるから 27℃の飽和蒸気圧になるようです なぜ27℃の飽和蒸気圧になるのでしょうか 127℃の飽和蒸気圧にならないといえるのはなぜですか？ 確かに27℃のAに液体がありますがBにも127℃の水蒸気があるので圧力が変わらないと言うのは不思議です
- ベストアンサー
- 化学
- 飽和蒸気圧と物質の状態
例えば、温度が60℃に保たれた体積一定の密閉容器に水が入っているとします。 気体なのか、液体なのか、または両方共存するのかは分かりません。 ここで、すべて気体であると仮定して求めた容器内の圧力が、 水の飽和蒸気圧より大きいとき、気体と液体が共存し、 水の飽和蒸気圧以下のとき、気体のみである と私の持っている参考書に書かれているのですが、これがなぜなのか全く分かりません。 分かりやすく解説していただけないでしょうか？？
- 締切済み
- 化学
- 混合気体の全圧
10.0lの容器内に1.00molの酸素と0.20molのメタンCH4を入れ、この混合気体に点火して、メタンを完全に燃焼させ、燃焼後の温度を127℃に保った場合の容器内の混合気体の全圧を求める問題についてです。ただし、127℃における水の飽和蒸気圧を245kPaとします。 気体定数R=8.31l・kPa/(K・mol) 原子量Al=27 メタンの燃焼 CH4+2O2->CO2+2H2O 0.20molのCH4の燃焼による反応物の各物質の物質量 O2;1.00-0.20*2=0.60[mol] CO2;0.20[mol] H2O;0.20*2=0.40[mol] 0.40molのH2Oがすべて気体として存在する場合の圧力pH2Oは、 pH2O=0.40*8.31*400/10.0≒133[kPa]＞127℃における水の飽和蒸気圧245kPa →生成した水はこの温度ですべて気体として存在 ここで、求める圧力pを求める式が、 p=0.60*0.20*0.40/0.40*133≒399[kPa]となるみたいなのですが、この式の意味がよくわからないんです。 物質量の値が使われているように思いますが、どのようにしたら出てくるのでしょうか。
- ベストアンサー
- 化学
- New Global の問題について
「容積を変えることで圧力を1.013×10^5Paに保っている容器中に、水素1.00molと酸素2.00molを入れ、水素を完全燃焼させた。その後、容器内の温度を47℃とした。燃焼後の47℃における容器内の気体の体積は何Ｌか。また、容器の水の質量は何gか。ただし、気体はすべて理想気体としてふるまうものとし、気体定数は8.31×10^3Pa・l/(K・mol)、47℃での水の蒸気圧は1.07×10^4Pa、水の分子量は18.0とする。」 （New Global化学I＋II（改訂4版）、p.218 応用問題267 より引用） 上の問題文で「燃焼後～の体積は何Ｌか」とありますが、私は燃焼後の内部には水蒸気と酸素が残っているので、内部の全圧＝1.013×10^5Pa、合計物質量＝2.5molとして、気体の状態方程式から体積を求めたのですが、解答を見ると全圧から水蒸気圧を引いた酸素の分圧を気体の状態方程式に代入して計算した体積を答えとしていました。 ここで求めるのは「容器内の気体の体積」とあるから、酸素と水蒸気の合計した体積について求めたのですが、これは間違いなのでしょうか？ 理解に至らない部分があって間違っている可能性もあるので、わかりやすいご指摘をお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 蒸気圧の問題
蒸気圧の問題で質問があります。 問題文は 「温度と体積が調節可能な容器に窒素とエタノールをそれぞれ0.1molずつ入れて1×10^5Paに保った。容器内を42℃にしたとき何％のエタノールが液体となっているか」 です。ちなみに42℃のときのエタノールの蒸気圧は0.2×10^5Paです。 「このときエタノールの分圧は0.2×10^5Paだから 窒素の分圧0.8×10^5Paとなる。」 ここまでは大丈夫なんですが次からが分かりません。 模範解答としては 「体積を保ったままエタノールが全てを気体と過程すると、容器内にある物質量は窒素に等しいので分圧は0.8×10^5Paを示す。よって分圧比＝モル比が成り立つので (0.8-0.2)／0.8 ＝0.75 よって75% 」 となってます。 最後の計算式の考え方は大丈夫なんですが 分圧が0.8×10^5Pa って部分が疑問なんです。 全部気体と仮定した場合に窒素の分圧が0.8×10^5Paってのは良いのでしょうか？ 窒素について状態方程式を考えると PV=nRTで 窒素の物質量は不変だからｎは一定。 Rも一定。体積を保ったままと言ってるのでＶ一定。 変数はPとT。 これだと実際の状態と仮定の状態では 温度も上がって 分圧も変わってしまう気がするんです。
- ベストアンサー
- 化学
- 飽和蒸気圧に関する質問
25℃で100lの容器に水が入っている。次の(1),(2)に整数で答えよ。ただし、気体定数はR=8.3*10^(3)[Pa*l/K*mol], 水の分子量は18、1.01*10^(5)Pa=760mmHg、25℃における水の飽和蒸気圧は24mmHgとする。 (1)容器に入っている水の質量が1.0gの場合、容器内の気体の圧力は何mmHgになるか (2)容器に入っている水の質量4..0gの場合、容器内の気体の圧力は何mmHgになるか 問題も分からないのですが、気体の状態方程式のPの部分をPaからmmHgに変えるために {x*1.01*10^(5)}/760となっているのがよく分かりません。 変化する前の単位/変化した後の単位、と覚えればいいんでしょうか？ おねがいします。 教えてください。
- ベストアンサー
- 化学
