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混合ガスについて教えて下さい。
炭酸ガスと窒素ガスを混合させたとき、分子量の大きい炭酸ガスは
下の方へ沈み,窒素ガスは炭酸ガスの上に行き,ガスの層の様なものが
出来るのでしょうか?

A 回答 (3件)

2種類の液体を混ぜると2層に分かれますが,あれは任意の割合で混合しないためです.


液体でも,水とエタノールのように任意の割合で混ざるものは2層にはなりません.

気体は種類によらず任意の割合で混ざるとされています.
したがって,地球の重力など考えなければ plo_olq さんの書かれているとおりです.

地球の重力を考えれば,HIMADESU さんの書かれている通りです.
高さによってどれくらい分圧が減少するかは分子量によります.
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=48153
の私の回答をご覧下さい.

なお,大気成分は100km付近(おおざっぱです)から上空では地表付近とは違った組成比になると言われているようです.。
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 学生への答えでしたら、plo_olpさんの言う通りで結構だと思います。

しかし、実際には、地球には重力があり、ガスの層に分かれるまで行かないまでも、上の方には窒素ガスが多く存在し、下の方には炭酸ガス濃度が高くなる現象が発生します。もちろん、小さな箱の中では、こんなことは考える必要はありません。聞いた話では、標準ガスのような混合ガスのボンベは、使い始めと最後の方では、濃度に差がどうしても出てしまうようです。これも上記と同じことですね。どの程度から影響が出てくるのかと言われても判りませんが、定性的には、上記のような事が起きます。但し、大学・教養程度まででしたら、均一になると言って差し支えありません。
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結論から言います。


できません。一様に混ざった混合気体となります。

気体・液体(ちゃんと溶け合う液体)には拡散という現象があります。
気体も液体も、はげしく運動していることはご存知ですね。
あっちこっちへと飛び回っています。
そのため、混ぜ合わせた直後はそれぞれの塊があるでしょうけれど、
時間とともに、均一に混ざっていきます。
そのため、たとえば、水素と二酸化炭素の混合気体でも2層に分離する事はありません。
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