気体の蒸気圧について

「気体の蒸気圧が小さい」とはいったいどういうことなのでしょうか。


蒸気圧が小さくなる理由はわかるのですか、その気体が空気中に存在しているときの体積やまわりに及ぼす影響などがいまいちわかりません。

例えば蒸気圧が大きい気体中に、それよりも蒸気圧が小さい気体をいれるとどうなるのでしょうか。
その気体は、周囲の気体に押されて小さくなるのでしょうか？
また、その場合は圧力はどうなるのでしょか？




気体の状態方程式を学んでいるのですが、わからなくて困っています。
回答よろしくお願いします。

No.4 回答者： noname#177582 回答日時： 2012/08/09 16:23

>「気体の蒸気圧が小さい」とはいったいどういうこと

⇒蒸発しにくい、即ち沸点が高い

蒸気圧は気体のみを扱うのではありません。
蒸気圧は物質固有であり、また温度によって変化します。

蒸気圧が高い物質ほど沸点が低く揮発しやすい物質となります。


例
エタノール
　沸点　　 ：78.3℃
　蒸気圧　：59hPa(20℃)

水
　沸点　　 ：100℃
　蒸気圧　：23hPa(20℃)


>その気体が空気中に存在しているときの体積やまわりに及ぼす影響
⇒ヘンリーの法則をググってください。
　しかしあくまで理想気体のときにしか成り立ちません。

No.3 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2012/08/08 19:12

　基本的には、それぞれの気体の蒸気圧は独立したものと考えてください。

　分子をグランドで距離を保って一塊になって集まっている子供たちと考えてください。
　かれらは、できるだけ傍にいたいと言う分子間力が働いています。
　ところがも、そのうちの何人かは、元気をもらってその分子間力を振り払ってグランドに飛び出します。グランドで走り回っている子もその境界に来ると、その元気を他の子に渡して集団に入りますが、もらったほうは飛び出します。
　彼らが、グラウンドの塀にぶつかれば塀にはじき返されますが、そのときに塀も外に押されますから塀は外から押さえておかなければなりません。--気体全体の圧力
　壁や集団との境界にぶつかる子供たちの、何分の一がその分子かによって分圧が決まります。
　それぞれが独立して走り回っていることは理解できますよね。--気体の定義--

特定の物質に目をやると・・
・液体の相にある分子と気体の相にある分子は、その境界で互いに出入りしています。
・走り回っている子が集団に溶け込む数と集団から飛び出す子について、もし系全体の元気(熱)が多ければ、走り回っているこの数が増えます。--境界は常に平衡を保とうとする--

・他の種類の子供たちについても、まったく同じです。

　分圧とは、その気体全体の圧力を１としたときに、その気体の中にどんな割合で、その物質が含まれているかです。それは境界でも同じです。
　たくさんあれば、境界にぶつかる分子数は増えます。

　それを式にすると、PV=nRTになります。

　この関係式は、気体だけじゃなく、浸透圧にも現れますよね。

　もし、水と水に溶けている物質だとすると、他の物質が溶けていると、その分だけ液相から境界にぶつかる分子数は減少します。気相から界面(相の境界のこと)にぶつかる数は変わりません。
　沸点とは、液体の蒸気圧と大気圧--外の塀から押さえつけられている圧力---が同じになる温度ですから、結果的に温度を上げて液相側から界面にぶつかる分子の数を増やさないとなりません。気体の圧力が一定でしたら気体から界面にぶつかる量は変わらない。結果沸点が上昇します。

　というふうに、すべてのPV=nRTに似た式はイメージできると思います。

　

No.2 回答者： ninoue 回答日時： 2012/08/08 09:11

各物質の分子は液体、気体にかかわらず温度に対応した熱エネルギーを得て運動しています。

一方各分子が近づいた場合には分子間力が働き一緒になり液体の状態に成ろうとします。

各分子の得ている熱エネルギーにはばらつきがあり、高い熱エネルギーを得たものは液面から飛び出し、飛び回っていた分子の内低い熱エネルギーを持ったものは、液面に衝突した時に液体に取り込まれてしまいます。

物質の種類により分子間力は異なり、ある温度圧力の時に気体状態なのか、或いはどの程度の割合が気体でその他は液体でいるのか等が決ります。

物質間に化学反応が起こらないとすると、気体状態の各物質分子の持っている平均熱エネルキーの値は等しく、重い分子は遅く、軽い分子は速く動き回っています。

これらの関係は例えば次のようにサーチして調べて下さい。

気体　温度　熱エネルギー　分子間力　蒸気圧
==>
http://www.rbanno.net/data/chem04.pdf

Wikipedia:物質の状態

No.1 回答者： doc_sunday 回答日時： 2012/08/08 07:39

「蒸気圧」とは個体and/or液体と「平衡状態」にある気体にしか意味を持たない「用語」です。

気体しか無ければあるのは「分圧」です。
Σ(分圧)=全圧
になります。
気体どうしが反応したとき個体や液体になっちゃったら、生成物の蒸気圧が問題になるでしょうね。