高校化学

高校化学
5分で解ける!物質の状態と平衡(テスト6、第1問)に関する問題

11

5分で解ける!物質の状態と平衡(テスト6、第1問)に関する問題

11

子どもの勉強から大人の学び直しまで
ハイクオリティーな授業が見放題

カンタン登録1分

この動画の問題と解説

問題

一緒に解いてみよう
演習1

高校化学 物質の状態と平衡28 ポイント1 答えなし

解説

これでわかる!
問題の解説授業
lecturer_avatar

今回は確認テストです。
実際に問題を解きながら、これまでの内容を復習していきましょう。

lecturer_avatar

演習1は、水に溶けている酸素の質量を求める問題です。
そのためには、水に溶けている 酸素の物質量 から考えていきましょう。

気体が溶ける量は、その気体の圧力に比例

高校化学 物質の状態と平衡28 ポイント1 答えなし

lecturer_avatar

水に溶けている気体の量については、どのような考え方を使うか覚えていますか?
ヘンリーの法則 でしたね。
一定量の溶媒に溶ける気体の質量(物質量)は、その 気体の圧力(分圧)に比例 するのでした。
つまり、ある圧力における溶解量がわかれば、他の圧力における溶解量を求めることができるのです。

特定の気体の溶解量を求めるとき、全圧ではなく分圧に注目

lecturer_avatar

ただし、今回注意しなければならないのは、 「その気体の圧力(分圧)」 という部分です。
今回の問題で水と接しているのは、空気です。
そして、空気は窒素と酸素の混合物と考えることになっていますね。
つまり、 空気全体の全圧ではなく、酸素の分圧を考える必要がある のです。
まずは、空気中の酸素の分圧を求めましょう。

分圧については、ドルトンの分圧の法則

lecturer_avatar

みなさんは、 分圧 の求め方を覚えていますか?
このときに使うのは、 ドルトンの分圧の法則 です。
体積比が窒素:酸素=4:1 なので、 物質量比も窒素:酸素=4:1 です。
よって、酸素の分圧は、次のように求められます。
 1.0×105Pa×1/5=0.2×105Pa
よって、酸素の分圧は、 0.2×105Pa となります。

ヘンリーの法則は、単なる比例の計算

lecturer_avatar

あとは、 ヘンリーの法則 を使って、水に溶けている 酸素の物質量 を求めましょう。
まず、20℃、1.0×105Paにおいては、酸素は1.4×10-3mol溶けました。
この圧力を、0.2×105Paに変えたときの物質量を求めます。
単なる比例の計算ですね。
 1.4×10-3mol×(0.2×105Pa)/(1.0×105Pa)=2.8×10-4mol
よって、酸素の物質量は、 2.8×10-4mol です。

lecturer_avatar

最後に、 物質量を質量に なおしましょう。
酸素の分子量は32なので、求める質量は次の通りです。
 2.8×10-4mol×32=8.96×10-3g
これを有効数字二桁に直すと、 9.0×10-3g となります。

高校化学 物質の状態と平衡28 ポイント1 答えあり
物質の状態と平衡(テスト6、第1問)
11
友達にシェアしよう!
  • 学校で使っている教科書にあわせて勉強できる

      会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
      ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
      こちらをご覧ください。

      この授業のポイント・問題を確認しよう

      物質の状態と平衡

          会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
          ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
          こちらをご覧ください。

          溶液の性質

              会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
              ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
              こちらをご覧ください。

              高校化学