![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?e8efa67)
A 回答 (4件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.4
- 回答日時:
No.3 です。
「お礼」に書かれたことについて。>T, P の変化が共通なら、どの気体でも V の変化のしかたは同じです
とありますが、TとPの変化が共通とはどういうことでしょうか
書き方が上手くなくて済みません。
当たり前のことを書いていて、お示しの例題でいえば、単独の「窒素」「酸素」、そして「窒素と酸素の混合気体」が、同じ温度、圧力の条件であれば、というようなことです。
「窒素」は1気圧だが「酸素」は2気圧、というようなことではなく、「窒素」「酸素」とも 25℃、2気圧にする、というようなことです。
No.3
- 回答日時:
No.2 です。
「補足」および「お礼」に書かれてことについて。>標準状態で体積比とmol比が一致するのはわかったのですが、体積比の4対1が標準状態と書いていないので疑問に思ってます
標準状態で「4:1」なら、他の温度・圧力しても「4:1」です。
その説明を、もう一つの質問の回答に書いておきました。
ちなみに、問題に示された「20℃、1.0 × 10^5 Pa」は高校化学でいう「標準状態」ではありませんよね。
高校化学では、おそらく
0 ℃、1.013 × 10^5 Pa
が「標準状態」ですよね?
「標準状態」であっても「20℃、1.0 × 10^5 Pa」であっても、体積比も mol 比も、その相互の関係も、共通でみな同じです。
本当に何度も何度もすいません
もう一つの質問の解答を拝見しました。
T, P の変化が共通なら、どの気体でも V の変化のしかたは同じです
とありますが、TとPの変化が共通とはどういうことでしょうか
No.2
- 回答日時:
「物質量」とは、単なる「物質の量」という意味なので、重さでいっても体積でいってもよいですが、「化学」で「物質量」というとなぜかしら「mol で表わした分子・原子の数」をいうのが普通です。
(以下では紛らわしいので「mol 数」といいます)原子であれ分子であれ、それを「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)の個数だけ集めると、それが「1 mol」の物質量になります。
そして、原子や分子を「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)の個数だけ集めると、その質量が「原子量」「分子量」「式量」に「グラム」を付けた数値になるのです。(というか、そうなるように決めた数値が「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)です。原子や分子1個は極めて軽いが、このぐらいの個数を集めると「グラム」のオーダーになる)
それが「mol」の意味です。
「同じ mol なら原子・分子の個数が同じ」ということです。
そして、それは単に「個数」の話なので、「原子」の個数であっても、「分子」の個数であっても、何でもよいのです。
「O2」という分子の個数が「アボガドロ定数」個なら「O2 分子が 1 mol」だし、それを「O 原子」で数えれば「アボガドロ定数」個の2倍で「O 原子が 2 mol」ということになります。
化学反応は分子・原子どうしで起こり、「化学反応式」は「原子・分子が何個ずつで反応するか」を表すのですが、それは「目には見えない」し「測定もできない」ので、全体を「アボガドロ定数倍」して「原子・分子が何 mol ずつで反応するか」を表すと考えるのです。
そうすれば「グラム」で測定できる程度の「目に見える量」になるからです。
ということで、物質の量を「mol」で表すと便利なのです。
つまり、例を挙げれば
・炭素(原子量12) を「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 12グラム。ということは、炭素12 のモル質量(1 mol あたりの重さ)は 12 g/mol。
・酸素(原子量16)を「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 16グラム。ということは、酸素16 のモル質量は 16 g/mol。
気体の酸素は酸素原子が2個結合した「分子:O2」の形なので、分子量は 32。従って酸素分子を「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 32グラム。ということは、酸素ガスO2 のモル質量(1 mol あたりの重さ)は 32 g/mol。
・CO2 (分子量44) を「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 44グラム。ということは、CO2 (分子量44)のモル質量(1 mol あたりの重さ)は 44 g/mol。
さらに、「気体」の場合には、物質が何であっても(酸素でも、二酸化炭素でも、空気でも)、1 mol の量だと標準状態(1気圧、0 ℃)での体積が 22.4 リットルになります。(これは、本当は「理想気体」での話なのですが、現実の気体も常温常圧ではほぼ理想気体とみなせる)
つまり「同じ体積なら同じ mol 数」であり、「体積の比」が「mol 数の比」に等しいのです。
(あくまで「気体」だけの話ですから注意してください)
ここまでは簡単に理解できると思いますが、問題は「ヘンリーの法則」ですね。
「ヘンリーの法則」は
「温度と溶媒の量(この場合には水)が一定であるとき、溶媒(水)に溶ける気体の物質量(mol 数)は圧力に比例する」
というものです。
同じ気体であれば、圧力をかければたくさん溶ける、圧力が2倍なら2倍溶ける、圧力が 1/2 なら 1/2 しか溶けない、ということ。
コーラのペットボトルにはコーラを高圧で封入しているので炭酸がたくさん溶けていますが、キャップを開けると圧力が大気圧に下がって、溶けていた炭酸が気体(気泡)になってあふれ出ますね。
そういうことを「法則」にしたもの。
圧力が「1.0 × 10^5 Pa」(ほぼ1気圧ですね)だと、表にあるように、1 L に水に
・窒素なら 0.016 L 溶ける
・酸素なら 0.032 L 溶ける
ということです。
次の問題は、「窒素と酸素の体積比が 4 : 1 の混合気体」であることです。
この混合気体の圧力が「1.0 × 10^5 Pa」ということは、各々の気体の「分圧」(その気体だけを取り出したときの部分的な圧力)が
・窒素:4/5 × 10^5 Pa
・酸素:1/5 × 10^5 Pa
ということです。足し合わせると「1.0 × 10^5 Pa」になります。
ということは、「ヘンリーの法則」から溶ける量(体積)は圧力に比例するので、1 L に水に
・窒素は、0.016 L × (4/5) = 0.0128 L 溶ける
・酸素は、0.032 L × (1/5) = 0.0064 L 溶ける
ということです。
つまり、②の「溶ける体積の比」は
窒素 : 酸素 = 0.0128 (L) : 0.0064 (L) = 2 : 1
になります。
①の「質量比」は、この「体積比」がら「mol 比(物質量比)= 分子の個数比」を出して、それに「分子量」を使って「質量比」を出す、という手順なので、小問①が先に来ているのはおかしいですね。
「窒素:酸素」の体積比が「2 : 1」なので、「mol 比」も「2 : 1」です。
一方、
・N=14 なので、窒素ガス N2 (分子量 28)の 1 mol は 28 g
・O=16 なので、酸素ガス O2 (分子量 32)の 1 mol は 32 g
従って、「mol 比 = 2 : 1」の「窒素:酸素」の質量比は
28(g) × 2 : 32(g) × 1 = 56 : 32 = 19 : 8
です。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
ゆるやかでぃべーと タイムマシンを破壊すべきか。
これはディベートの論題だと仮定したうえでの回答お願いします。あなたは、その末にタイムマシンを壊してしまうのか、使い道を探すのかどうかを考えてもらいたいです。
-
数学問題
大学・短大
-
数Ⅰのグラフ問題について質問です。 画像のようにグラフの傾きを適当に書いてしまっているんですが問題な
高校
-
yhr2さん! 前回の続きの質問です 前回の質問の問題で T, P の変化が共通なら、どの気体でも
化学
-
-
4
え整数の各桁をに錠してたすのをくりかえしたら
数学
-
5
この√2が無理数であることの証明はどう考えますか?
数学
-
6
数学の法則を発見しました
数学
-
7
一厘と言うのは0.1%ですよねよろしくお願いしますm(_ _)m
数学
-
8
これってほんとにみますか?
数学
-
9
化学の質問です。 電気分解で陽極に銅板を用いた場合銅板は溶けますよね。 なぜ水が優先して酸化されない
化学
-
10
高校の数Aの問題です。10個のアイスクリームを4人に分ける方法は何通りあるか。ただし、1個も貰わない
高校
-
11
下の画像の中の三角形は正方形だ、と友達が言っていたのですが、その根拠のようなものはありますか? 二等
数学
-
12
これなぜせんぶんAB上だったり円弧上のようにわかるのでしょうか。どう考えているのか教えてほしいです。
数学
-
13
永久磁石って永久なのですか? 永久磁石の磁場を利用して永久機関を作れませんか?
その他(自然科学)
-
14
平方根の語呂合わせで「産婆さん妊娠」っていう語呂合わせがあったと思うのですが、これはルート何でしたっ
数学
-
15
物理 親亀子亀の問題 この問題の解き方を教えてください。 解答は合っています。
高校
-
16
2分の1より100分の50のほうが明らかに当選確率が高くなってる気がするのですがこれは気のせいですか
その他(教育・科学・学問)
-
17
拡大 縮小 濃度は変わらない
数学
-
18
iに絶対値がつくとどうなるのかを教えてください
数学
-
19
簡単な算数の問題です
数学
-
20
A,B2人のある月の収入の比は3:2である。また支出の比は5:3である。その月の残金は2人とも2万円
高校
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
- ・ゆるやかでぃべーと タイムマシンを破壊すべきか。
- ・歩いた自慢大会
- ・許せない心理テスト
- ・字面がカッコいい英単語
- ・これ何て呼びますか Part2
- ・人生で一番思い出に残ってる靴
- ・ゆるやかでぃべーと すべての高校生はアルバイトをするべきだ。
- ・初めて自分の家と他人の家が違う、と意識した時
- ・単二電池
- ・チョコミントアイス
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
貿易用語のMT
-
1滴は何mLですか?
-
【電気化学】vol ppmってどうい...
-
モル分率=体積分率に関して
-
気体1molは22.4L、液体1molは何L?
-
47Lの酸素ボンベに14.7MPA...
-
高校化学で質問です。 体積百分...
-
W/V%とは?
-
ppm
-
1molは何m3
-
蒸気から水への換算方法を教え...
-
気体の発生量の計算問題 理科
-
ヘリウムガスの容量の単位
-
エチレン(C2H4)m3/Hをkg/Hに換算
-
スタンダード・キュービック・...
-
面心立方格子から体心立方格子...
-
高校物理 ヘンリーの法則
-
混合ガスのvol%からmass%
-
300ccと300ミリリットルは違う...
-
分子量とガラス転位温度Tgの関係
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
気体1molは22.4L、液体1molは何L?
-
モル分率=体積分率に関して
-
1滴は何mLですか?
-
47Lの酸素ボンベに14.7MPA...
-
貿易用語のMT
-
【電気化学】vol ppmってどうい...
-
高校化学で質問です。 体積百分...
-
そのまま体積を足していいのは...
-
②での答えが2対1です 答えには2...
-
25%の焼酎をどれだけ薄めたら9%...
-
W/V%とは?
-
蒸気から水への換算方法を教え...
-
面心立方格子から体心立方格子...
-
混合溶液の体積について
-
1リューベってどれくらい?それ...
-
一般的に2つの物を混ぜると体...
-
混合気体の分圧比・モル比・体...
-
300ccと300ミリリットルは違う...
-
高校化学の質問です。標準状態...
-
1molは何m3
おすすめ情報
標準状態で体積比とmol比が一致するのはわかったのですが、体積比の4対1が標準状態と書いていないので疑問に思ってます
すみません
よくよく考えたらめちゃくちゃ簡単でした!
最後まで丁寧な対応ありがとうございました!