化学 混合気体の全圧分圧

3.0Lの容器Aに2.0×10の5乗Paの窒素を
2.0Lの容器Bに1.0×10の5乗Paの水素を入れ
コックを開いて両気体を混合した
温度は常に一定 混合後の気体について次の問いに答えよ
(1)窒素の分圧何Pa
(2)全圧は何Pa
(3)各気体のモル分率はそれぞれいくらか
(4)混合気体の平均分子量はいくらか

急ぎです
詳しい解答と解説をお願いします

No.2 ベストアンサー 回答者： スチールウール 回答日時： 2015/10/16 23:32

体積と圧力の積は一定、つまり反比例します

1)体積が3Lから5Lに増えたので、圧力は3/5倍。つまり1.2hPa

2)同様に水素の分圧は2/5hPa=0.4hPa
全圧は二つの和なので、1.6hPa

3)温度一定より、モル数は体積x圧力に比例(比例定数をCとおく)
窒素 : 6hC
水素 : 2hC
全体 : 8hC
よって、モル分率は
3/4と1/4
(コックを開いた後は体積も一定となるため、モル数は圧力に比例。よって全圧に対する分圧でも出ます)

4)
窒素の分子量 : 28
水素の分子量 : 2
よって平均分子量は28x3/4 + 2x1/4=21.5

(温度をTとでも置いて、各気体のmol数を出す。
そこからそれぞれの質量を求め、合計の重さを求める。
全圧と体積、温度(T)があるので、mol数が計算出来る。
後は合計の重さをmol数で割っても同じ値になります)

この回答へのお礼

本当にありがとうございます
おかげで助かりました
勉強が出来なくて悩んでいるので
また、教えて頂けると嬉しいです

お礼日時：2015/10/17 07:18

No.1 回答者： Saturn5 回答日時： 2015/10/16 23:29

コックを開けると５Lの１つの容器になります。

(1)Ｎ２は最初は３．０Ｌで２×１０＾５Ｐａ
　３×２×１０＾５＝５×Ｘ

(2)Ｏ２分圧
　２×１×１０＾５＝５×Ｙ
　上記のＸとＹを合計する。

(3)ＰＶ＝ｎＲｔ　より、
　Ｔが一定ならば、ｎはＰＶに比例する。
　Ｎ２：Ｏ２＝３×２×１０＾５：２×１×１０＾５

(4)２８×Ｎ２の分圧比＋３２×Ｏ２の分圧比