標準状態の一酸化炭素10Lと酸素10Lとを容積25Lの容器にとり、一酸化炭素を完全燃焼させた。燃焼後の混合気体の温度を0℃として、容器内の混合気体の全圧を求めよ。又、燃焼後の混合気体中には何molの酸素が残ってるか?

という問いに
    2CO +CO2 →2CO2
反応前 10L 10L  0L
反応後  0L  5L 10L

ここまで考えたんですが、これからどう気体の状態方程式を使って求めるのか
わかりません。これから、どう解くのですか??

A 回答 (3件)

>2CO +CO2 →2CO2


みなさん言われていらっしゃるようにこの式は間違いです。
一酸化炭素と酸素が反応物、生成物は二酸化炭素ですよ。

反応式をたてて反応前・反応後の体積を
求めているのですから、あと計算だけです。

>又、燃焼後の混合気体中には何molの酸素が残ってるか?
この場合問題との直接関係はないのですがvikkyiさんの反応式より、
燃焼後の混合気体というのは酸素5Lと二酸化炭素10Lですよね。
この時残っている酸素(5L)は何molか、ということです。
きっとvikkyiさんは反応式を間違えてしまったので
「おい、酸素なんてどこにもないぞ」ということになってしまったのでしょう。
反応式は焦らず確実にたてましょう。

>容器内の混合気体の全圧を求めよ。
先ほど、酸素のmol数を求めたのと同じように
生成物である二酸化炭素のmol数も求めます。
そうすると気体の状態方程式pv=nRTに当てはめることができます。
v=25L
n=酸素のmol数+二酸化炭素のmol数
R=0.082(気体定数)
T=(0+273)K
そうしたら・・・ほら。出てきたでしょ?
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No.110697の皆さんの回答を理解した上での質問でしょうか?


この手の問題は、問題のための問題(理解度を確認する為)である程度理解した人はこの様に解いても構いませんがvikkyiさんの場合にはお勧めできません。

>標準状態の一酸化炭素10Lと酸素10Lとを容積25Lの容器にとり…
ここですでに容積が5L増えていることにお気付きでしょうか?
つまり、標準状態で各々10L分のmol数[(10/22.4)mol]の気体を混合して燃焼させたと考えてください。
そうすると自ずから、残った酸素のmol数及び生成した二酸化炭素のmol数が出てますね?

後は、合計したmol数の 0℃25Lでの圧力を状態方程式から求めると解けます。

P.S.
DASSさん言われるように反応式の修正もお忘れなく。
おそらく記入ミスでしょう?
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気体の状態方程式はご存じですか?


私の頃は「PV=nRT」だったんだけど今でも同じかな?
P:圧力・・・わからないですから、問いになっています。
V:体積・・・「容積25Lの容器に」と書いてあります。
n:モル数・・・今はわかりませんね。
R:定数・・・ですよね。
T:温度・・・「混合気体の温度を0℃として」と書いてあります。

なお、あなたが書かれた「 2CO + CO2 → 2CO2 」は、間違いですよね。

あなたはリットルで計算していますけど、化学の本質はなんですか?分子ですよね。本当は「分子の数」で計算するべきなんです。どんな問題でも。でも、いちいち「0(ゼロ)」が23個も付くような計算はしてられませんから、『モル』が出てくるんですね。原子や分子が6.02X10(23乗)個、集まった時を『1モル』と言います。

話を元に戻しましょう。
10LのCOと、5LのO2が反応して10LのCO2ができました。もともと、O2は10Lあったので、5L余りました、と言うことはわかってるのだと思います。
では、反応後に生成した10LのCO2は何モルですか?
反応しないで残った5LのO2は何モルですか?
圧力がわからなければPV=nRTでは計算できないですよね?でも、圧力はわかりませんよね。

書き方を変えましょう。
体積の「リットル」でなく、「分子の個数」にしましょう。
10個のCOと5個のO2が反応して10個のCO2ができました。また、O2はもともと10個あったので、5個余っています。
これ、間違ってますか?大丈夫ですよね?
これで温度も圧力も関係無くなりましたね。
つまり、「まずは標準状態で考えてみましょう」ということです。

反応前のCOとO2は何モル(分子何個)ですか?
反応後のCO2と残ったO2は何モル(分子何個)ですか?
どちらもまずは標準状態で計算してみましょう。
これでそれぞれのモル数が出てきましたね。
反応後のモル数が出てくれば、PV=nRTで、圧力も計算できますよね?この問題では、容器の大きさは25Lでしたよね。

時々出てくる言葉ですが、「鉛筆が12本集まると1ダース」と言うのと同じように、「分子や原子がアボガドロ数集まると1モル」です。
これをクリアしてモルの計算ができるようになると、化学は楽だし、楽しいものになります。

がんばってください!
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↓国民生活センターのレポートです。
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ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
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解説に書かれているのはこの前半です。

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CO2二酸化炭素分子が1個出来る
と考えるのが適切なのですが、
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Oは酸素原子1個、2Oでは酸素原子2個を表すので注意が必要です。

Cが12、Oが16というのは、それぞれの元素の原子量ですね。
1個の原子の質量を原子量として定義してるのです。

その原子量にアボガドロ定数を集めると、アボガドロ定数分の質量になります。
アボガドロ定数は6×10^23個という数で、物質の量を表す定数です。
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炭素が原子量が12でアボガドロ定数分(1mol)集めると12gになります。
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教えてください。

Aベストアンサー

よそのQA
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1013641080
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1414724064?fr=rcmd_chie_detail


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