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気体の状態方程式は水に溶けた気体に対しても成立するのでしょうか?
(問題)
気体Aの水への溶解にはヘンリーの法則が成立し、温度32度、圧力1,0×10^5Paのとき、水1,0Lに対し0,05L溶ける。
内容積の調節可能な容器に1,0molのAと10Lの水を入れた。
32度、1,0×10^5PaのA1,0molの体積が25Lとする。
というとき、
①(32度、1,0×10^5Pa、0,05Lの気体)と②(32度、1,0×10^5Pa、25L、1molの気体)を比較して、①の物質量は、0,05/25=0,002molと求めているのですが、これは気体の状態方程式が成り立つということだと思います。
一般にも水に溶けた気体に対して状態方程式は成立するのでしょうか?
また、気体の圧力が1,0×10^5Paのとき、水に溶けた気体に対しても1,0×10^5Paであると上の解答では考えていますが、これはどうしてですか?(気相中の圧力と水に溶けた気体の圧力が同じとしてよい理由がイメージできません)
A 回答 (3件)
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No.3
- 回答日時:
>気体の状態方程式は水に溶けた気体に対しても成立するのでしょうか?
もちろん気体定数にかかわる部分は変わりますが・・・
基本を習いませんでしたか??
粒子が飛び回って界面に衝突する式ですから、浸透圧も凝固点降下も沸点上昇もすべて同じ形の式になる。
PV = nRT
とね。
圧力とは、粒子が衝突して与える運動エネルギーの総和ですから・・
No.2
- 回答日時:
その式は, 「水に溶けている気体A」に対して状態方程式を適用しているというわけではありません.
「水に溶けている」のと同じ量の「(水に溶けていない気体状態での) 気体A」に対して状態方程式を適用しているだけ.
No.1
- 回答日時:
>気相中の圧力と水に溶けた気体の圧力が同じとしてよい理由
この問題では、気相の気体と水相の気体の間に平衡が常に成り立つという前提があります。それがヘンリーの法則です。一方当初平衡状態に無い両者が出合った時、ヘンリーの法則は成り立たないと考えるのが順当でしょう、とくにこの与件では「内容積の調節可能な容器」とされているので、例えば塩化水素やアンモニアが気相を構成していたら、気相はなくなってしまうか、気相中の不活性気体(ヘンリーの法則に従う気体)のみが気相の大部分を占めることになるでしょう。
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回答ありがとうございます。
一般に、水に溶けている気体に対して、気体の状態方程式は成り立つと考えてよろしいのでしょうか?