高校化学「気体の性質」水素の溶解度�A

高校化学「気体の性質」水素の溶解度�A

◆問題

水素は、０℃、１．０×１０^５Ｐａで、１Ｌの水に２２ｍＬ溶ける。

(1) ０℃、５．０×１０^５Ｐａでは、１Ｌの水に溶ける水素は何ｍｏｌか？

(2) 溶けた水素の体積は(1)の温度・圧力では何ｍＬか？


解答はこのページ下に掲載します。


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◆解答解説

ヘンリーの法則により、気体の溶解度は圧力に比例します。
気体が液体に押しつけられれば、それだけ多く気体と液体が衝突するので、より多く溶ける。と考えられます。

(1)で溶ける水素の物質量はもとの状態の５倍の４．９１×１０^-3[ｍｏｌ]であることを求めました。

今回(2)では、この条件０℃、５．０×１０^５Ｐａにおける、溶けた水素の体積を求めます。

ちゃんとやりたい人は、気体の状態方程式に代入して計算すればいいですが、この場合はもっと簡単に求めることができます。

温度は０℃で一定なので、物質量が５倍で圧力が５倍なら、体積は変わりません。

もともと物質量が５倍になっているので、仮に条件がもとのままならば、体積も５倍ですが、
圧力が５倍だから体積は１／５になるので、

５倍と１／５倍で相殺して、最終的な体積は変わらない。ということができます。

つまり、求める水素の体積は、２２ｍＬです。


次の問題→水素と酸素の混合気体の場合


◆関連項目
気体の状態方程式
気体の性質まとめ


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