化学の質問です。 ある容器にCO2を注入したあと、容器内の体積と温度を変えないで窒素を加えたとき、C

化学の質問です。
ある容器にCO2を注入したあと、容器内の体積と温度を変えないで窒素を加えたとき、CO2の分圧は窒素を加える前と加えた後では変化しないと問題集に書いてあったのですが、どうしてこう言えるのでしょうか？

私の想像では窒素が増えた分、容器内が狭くなってCO2にかかる圧力が大きくなって……というふうに考えたのですが…。

どうか教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： むらさめ 回答日時： 2017/07/02 10:46

例えば1molのCO2が容器に入っていて、そこにN2を1mol入れるとします。

気体の状態方程式は
PV=nRT
VTが一定、Rも一定
P=nRT/V
最初n=1
P1=1･RT/V=RT/V　①　←　二酸化炭素だけの圧力
窒素を1mol入れるとn=2となるので
P2=2･RT/V　←　混合した状態での全圧
”各成分気体の分圧はモル分率を掛けたものに等しい”ので全体2mol(CO2+N2)中にCO2は1molなので
モル分率は1/2となりこれをP2にかけると
二酸化炭素CO2の分圧Pは、P2･(1/2)=2RT/V･(1/2)=RT/V　となり①と同じとなり変化しません。

気体の状態方程式で考えること。
全体の圧力は、各成分気体の分圧の和となること。　←　こっちを忘れていて、いつの間にか全体の圧力を考えてしまっています。

この回答へのお礼

非常に分かりやすかったです。ありがとうございます。

お礼日時：2017/07/02 11:06

No.3 回答者： fxq11011 回答日時： 2017/07/02 11:02

＞容器内の体積と温度を変えないで

窒素を加えた分全体の圧力が高くなっています。
あなたの考えでは、空気ボンベ、酸素と窒素が主成分、分圧だけ大きくなって、全体の圧力は変わらないなら、頑丈なタンク不要になります。

この回答へのお礼

分かりやすいです。
ありがとうございます。

お礼日時：2017/07/02 11:08

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/07/02 10:43

あなたは「分圧」の定義を御存じでない。

分圧を単純に加算したものが全圧で、成分が反応しなければ前記の様にただ加えただけ。重要なのが「容器内の体積と温度を変えない」ことで、断熱膨張などを許すと訳が分からなくなる。

この回答へのお礼

分かりやすかったです。
ありがとうございます。

お礼日時：2017/07/02 11:08