自殺、カンニング等ではないので優しく教えていただけると助かります。

容積2680cm×4950cm×1650cmの空間に空気が充満している。
硫化水素濃度350ppmにしたい。
塩化水素水溶液(濃度20%)を硫化鉄と化学反応させる場合,塩化水素水溶液は何ml
必要か。
思考過程も教えてください。また不足している事項、数値等がありましたら言っていただけると助かります。

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A 回答 (2件)

硫化鉄と塩酸の反応式は以下の通りです。


2HCl + FeS → FeCl2 + H2S

空間中のH2S〔cm3〕
(空間の体積)×350×10^(-6)
0℃1気圧で1molの気体は224000(cm3)になりますので、
H2Sの物質量〔mol〕、HClの物質量が求められます。

また、20%塩酸の密度は1.1くらいなので、
モル濃度は6〔mol/L〕になります。

>ある事案を調べていて、どの程度の塩化水素水溶液があれば死に至るのか
これを求めるのに上記の計算は全く無意味です。
(1)H2Sの致死量がいくらか
 350ppmはほぼ4時間程度の致死量です。
 600ppmで1時間、2000ppmで即死と言われています。
 また、致死量というのは個体の50%が死ぬ量であり、体重や感受性に
 よっても異なります。
(2)温度によっても気体の体積は異なります
(3)反応様式は強酸が弱酸であるH2Sを追い出すかたちになっています。
 そのため、HClは理論的に計算したよりも多くの量が必要です。
(4)H2Sは部屋に一様に存在するのではありません。
 かなり重い気体で下部に重点的に存在します。
 従って、計算値よりも少ない量で中毒になります。
(5)硫化水素は還元性のある気体です。
 壁の素材や空気中の酸素と反応して徐々に濃度が低下します。
(6)反応の相手である硫化鉄の質量がわかっていません。

多くの場合、事件的な案件では硫化水素の発生に硫化鉄を使うことは少なく、
硫化ナトリウム(入浴剤)と塩酸(トイレ掃除剤)ではないでしょうか?
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2011/04/26 12:04

まず、必要なH2Sの物質量を計算します。

それを計算するためには空間の体積を計算する必要があるし、温度、圧力の知る必要があります。その手の問題であれば標準状態を考えることが多いでしょうけどね。いずれにせよ、標準状態における1モルの気体の体積から考えるか、PV=nRTから考えるかのいずれかでしょう。そうしてもとめた空気の物質量の、350ppmがH2Sの物質量になるでしょ?

次に硫化鉄とHClからH2Sが生じる反応の反応式を書けば必要なHClの物質量が計算できるし、それかにHClの分子量を書ければ必要なHClの質量がわかります。そうすればそれを含んでいる20%塩酸の質量も計算できます。それを20%塩酸の密度で割れば必要な体積mLが計算できます。20%塩酸であれば密度は1ではないでしょうからね。

ちなみに、宿題かレポート課題としか思えない質問に、丸写しすればそのまま提出できるような回答をする気はありませんので悪しからず。

この回答への補足

宿題でもレポートでもないです(^_^;)自分は大学生ですが、専攻は法律ですので、誓って上記のようなことではないです。
ある事案を調べていて、どの程度の塩化水素水溶液があれば死に至るのか、調べていたのですが、化学の計算をできそうになかったので、この場で質問しました。

補足日時:2011/04/25 17:19
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