０°Ｃ、１気圧（1.013×10の5乗Pa)で３.0ℓの一酸化炭素と・・

以下化学の問題です。
０°Ｃ、１気圧（1.013×10の5乗Pa)で３.0ℓの一酸化炭素と6.0ℓの酸素を混合して完全燃焼させた。
このときの、反応した酸素の体積および反応後の気体の体積をを求めよ。
　ただし、気体の体積は0°Ｃ、1気圧（10.13×10の5乗Pa)として計算する。
[解説] この問題は、次のか化学反応を式を作らないと説くことができない。
　　　CO + 1/2 O2 = CO2
一酸化炭素１モルに対し、酸素0.5モル消費している。この比を一酸化炭素3.0ℓに当てはめる
　　　と、酸素は1.5ℓ消費していることになる。これらが反応した酸素の体積となる。また、
　　　酸素はもともと6ℓあったことから、燃焼に消費されずに残っている酸素量は
　　　　6.0ℓ - 1.5ℓ = 4.5ℓと
　　　なる。燃焼後に新たに生成される二酸化炭素量は、化学反応式により3.0ℓである。
　　　従った、反応後の気体（酸素と二酸化炭素）の体積は、4.5ℓ + 3.0rℓ＝7.5ℓとなる。
　　　　正解は
　　　反応した酸素体積　1.5ℓ　　
　　　反応後の気体の体積　7.5ℓ
　　　だそうです。
　　　私的には、CO、３ℓに対して、CO2になるためには酸素があと1.5ℓ必要なので、
　　３ℓ＋1.5ℓ=4.5が反応後の気体の体積になると思うのですが
　　　反応した酸素体積　1.5ℓ　　
　　　反応後の気体の体積　4.5ℓ
　　ではないでしょうか？
　　　なぜ、反応後の気体の体積がCOの３ℓに対して、7.5ℓになるのですか？
　　　よろしくお願いいたします。

No.1 ベストアンサー 回答者： plapoti 回答日時： 2015/04/22 09:40

いつもの危険物試験の方ですね。

大型自動車免許もお持ちで、うらやましい限りです。

＞私的には、CO、３ℓに対して、CO2になるためには酸素があと1.5ℓ必要なので、
＞３ℓ＋1.5ℓ=4.5が反応後の気体の体積になる

たしかに足し算すれば、4.5ですね。体積といふのは、考へるのがめんどうです。良い例かどうかわかりませんが、サッカーボールとパチンコ球をいつしよにするときのことを思ひ浮かべてください。サッカーボール10000リットルの場所に、100リットルのパチンコ球を入れても、10100リットルにはなりません。サッカーボール同士の隙間にパチンコ球が入り込んで、もともとの体積に変化はありません。10000リットルのままです。増えるのは、数と重さだけです。

＞CO、３ℓに対して、CO2になるためには酸素があと1.5ℓ必要なので

といふことを理解なさつてゐるのでしたら、反応後の体積に変化がないといふことも、お判りのことと存じます。反応前の一酸化炭素も、反応後の二酸化炭素も、どちらも同じ数です。１個の一酸化炭素から、１個の二酸化炭素が作られます。気体の場合は数が同じなら、体積も同じになります。ですから、３リットルの一酸化炭素からは、３リットルの二酸化炭素が作られます。

＞反応した酸素体積　1.5ℓ　　
＞反応後の気体の体積　4.5ℓ
＞ではないでしょうか？

4.5ではなくて、３リットルが反応後の二酸化炭素の体積になります。反応しなかつた酸素が4.5リットル余つてゐますから、両方で、7.5リットルです。

この回答へのお礼

いつもご立派なご回答ありがとうございます。
　10000ℓのサッカーボールにパチンコ玉100ℓを入れても
　小さなパチンコ玉はサッカーボールの隙間に入り
　※10000ℓ＋100ℓ=10100ℓにはならづに、元のままの答10000ℓ
　
　※理論から、CO[３ℓ]＋CO2[1.5ℓ]＝CO2[3ℓ]
　　∴酸素の体積＝全体の酸素6ℓー反応で使用した酸素1.5ℓ=4.5ℓ
　COの隙間に入り込んだ酸素1.5ℓがCO2と変化しても３ℓままの
　の体積・・・
　　CO+1/2 O2→隙間有りのCO3ℓ＋O2(６ℓー4.5ℓ）＝　7.5ℓ
　反応後の気体の体積は7.5ℓが正解 面白いですね＾＾
　最近は
　だいぶ前に高圧ガスの資格を取得すために使用した、
　「中級 高圧ガス保安技術」の参考書もひも解いて読んでおります。
　難しですがなんとなくわかります。
　　今後ともよろしくお願いたします。

お礼日時：2015/04/22 21:12