受験化学 6.ドルトンの法則

ドルトンの法則

 

 混合気体の全圧は分圧の和に等しい By ドルトン

 

p.26 GIF

 

ドルトンの法則はそれぞれの気体の圧力を足したら全体の圧力になるんだって。

ちょっと難しかったから、先生に空気の例で説明してもらった。

 

p.26-3 c

 

 

空気はN2が約80%でO2が約20%。

空気の圧力は1×105Pa(1気圧)。

だから、1×105 Paのうちの80%、つまり0.8×105 PaはN2の圧力で、

残りの0.2×105 PaがO2の圧力なんだって。

 

 

 

で、大切なことがこれらしい…

 

p.27-2 c

 

例えばね。N2が40%、Arが60%ある混合気体があるとするよ?
全体の4割がN2だから、このことをモル分率0.4(全体が1とすることを分率っていうんだよ)、

全体の圧力が2×105 Paだとするとその4割、つまり2×105 Pa×0.4=0.8×105 PaがN2の圧力で、これをN2の分圧って言うんだって。
ふぅー。説明も難しいね(^-^)

また、問題やってみよー!

 

 

】Aの気体が1mol、Bの気体が2molあり、その全圧が3×105Paならば、AとBの分圧はいくらか?

 

p.27-3 c

 

 

どう?

なんとかできるようになってきた?

私もこれでわかった(気がしたよ)。

 

 

】空気の割合をN2 80%、O2 20%とし、全圧が0.5×105Paだとしたら、N2とO2の分圧はいくらか?

 

N2の分圧は 0.5×105Pa×0.8=0.4×105Pa

O2の分圧は 0.5×105Pa×0.2=0.1×105Pa

 

N2のモル分率は100%のうち80%だから、0.8のことね。O2も一緒の考え方!

 

 

】N2が1Lで2×105Pa、O2が1Lで1×105Paのとき、混合した1Lの   気体の全圧はいくらか?

 

2×105Pa+1×105Pa=3×105Pa

 

最初のドルトンの法則のところを思い出して欲しいんだけど、分圧を足したら全圧(全部の圧力)になるわけだから、それぞれの分圧を足せばいいよね。

 

 

…次の問題は難しいよ。
よーし。
がんばるぞーー!!

 

】右図のように、容器Aには2.0×105Paの水素3L、容器Bには1.0×105Paの窒素2Lが入っている。 一定温度で、コックを開いて両気体を混合した。混合後の気体について次の問いに答えよ。

(1)混合気体中の水素と窒素の分圧を求めよ。p.29-2

(2)混合気体の全圧を求めよ。

(3)混合気体の平均分子量を求めよ。(分子量はH2=2.0、 N2=28)

 

(1)混合気体中の水素と窒素の分圧を求めよ。

まず、H2のことだけ考えてみる。

3Lで2.0×105PaのH2が5Lのときの圧力は、

ボイルの法則より 2.0×105Pa×3L=P×5L       P=1.2×105Pa

同じくN2を考えると、

2Lで1.0×105PaのH2が5Lのときの圧力は、

ボイルの法則より 1.0×105Pa×2L=P'×5L        P'=0.4×105Pa

 

 (2)混合気体の全圧を求めよ。

ドルトンの法則より

1. 2×105Pa+0.4×105Pa=1.6×105Pa

 

            ※全圧を出す時は平均法を使う方が早い!

p.29-3 c

 

 (3)混合気体の平均分子量を求めよ。(分子量はH2=2.0、 N2=28)

 

p.30-2 c

 

 

p.30-3 c

 

(別解)

(1)から H2分圧=1.2×105Pa

             N2分圧=0.4×105Pa

モル比=分圧比より

 H2:N2=1.2:0.4=3:1

 

 

 

 


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