混合気体の問題について教えてください。

混合気体の問題について教えてください。

2.81lの容器にN2O4とNO2の混合気8体が5.52ｇ入れてある。
この混合気体は　N2O4⇔2NO2　のように反応し、
70℃、1気圧で平衡に達している。
この容器内のNO2は何molか。
N=14、O=16とします。

考え方が全く分かりません。
教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： kagakusuki 回答日時： 2010/09/16 08:22

　気体中の各物質のモル数の合計は、気体の体積と圧力に比例して、絶対温度に反比例します。

　1molの気体は、気体の種類に関係なく、0℃、1気圧の条件で、体積が22.4lになります。
　そこから、70℃、1気圧で体積が2.81lになるモル数は、何molであるかを

混合気体中のモル数の合計値＝(混合気体の体積×混合気体の圧力/混合気体の絶対温度)/(22.4l×1気圧/273.15K)

という計算で求めれば、混合気体中のモル数の合計値（N2O4のモル数とNO2のモル数を合計した値）を求める事が出来ます。

　窒素と酸素の原子量はN=14、O=16なのですから、

NO2の分子量＝14＋16×2＝46

N2O4の分子量＝14×2＋16×4＝92

である事が計算出来ます。

混合気体の質量＝混合気体の平均分子量×混合気体中のモル数の合計値
＝NO2の分子量×NO2のモル数＋N2O4の分子量×N2O4のモル数
＝NO2の分子量×NO2のモル数＋N2O4の分子量×（混合気体中のモル数の合計値-NO2のモル数）

なのですから、x＝NO2のモル数 と置くと

NO2の分子量×x＋N2O4の分子量×（混合気体中のモル数の合計値-x）＝5.52

となりますから、先に計算で求めている、混合気体中のモル数の合計値（＝N2O4のモル数とNO2のモル数を合計した値）、NO2の分子量、N2O4の分子量、のそれぞれの値をあてはめた方程式を作り、その方程式を解けば、NO2のモル数を求める事が出来ます。

この回答へのお礼

できました！


細かい計算式まで書いていただきありがとうございました

お礼日時：2010/09/17 02:03

No.1 回答者： htms42 回答日時： 2010/09/16 07:53

ＮＯ２がｘmol、Ｎ２Ｏ４がｙmolあるとします。

条件が２つあれば解くことができます。
１．質量の関係
　　ＮＯ２、Ｎ２Ｏ４の分子量が計算できれば
　　合わせた質量が５，５２ｇであるということを式にすることができます。

２．状態方程式
　　温度、圧力、体積が与えられています。
　　混合気体の物質量は(ｘ＋ｙ)molです。
　　（気体の種類に関係なく合計の物質量で圧力が決まるというのは理想気体で成り立つことです。）
　　（気体定数Ｒの値が必要です。）
、

この回答へのお礼

なるほど！
連立方程式をつくって解けばよいのですね！

考え方がわかると結構簡単な問題だったんですね


的確な回答ありがとうございました。

お礼日時：2010/09/17 02:01