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高校化学です。

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ID非公開さん

2020/2/2802:00:03

高校化学です。

写真の問題は液体の水がしばらくして蒸発したから蒸気圧は4.0×10^4なんですか?
この値は飽和(?)なんですか?

蒸気圧,飽和,高校化学,液体,問題

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mar********さん

2020/2/2812:44:46

もちろん飽和水蒸気圧です。
平衡状態じゃないと問題の解きようがないんですから、考えてるのは常に平衡状態ですよ。

kur********さん

2020/2/2803:29:34

まず、蒸気圧というのは瓶などに水を入れ蓋をした状態で温度が一定の時にしばらくさせると、水面から蒸発して気体になる変化と気体の水(水蒸気)が液体になる変化が両方あり常に起こっています。(この変化の速度は温度によってのみ決まる)

H2O(液体)⇄ H2O(気体)

上記の状態は空気中に水が少ない場合には右方向に変化が起き、空気中に多い場合には左方向の変化が起きます。

しばらくたつと、この変化がちょうど釣り合います。そうした状態が蒸気圧となるということです。

つまりこの状態が飽和水蒸気量と同じことになります。
じゃあなぜ、少し温度が下がったりしたとき瓶の周りに水滴がつかないのかというと、瓶の周りにつくよりも瓶の底にある水に戻りやすいからです。

よく中学校で水上置換などを行ったと思いますが、実際に水上置換で気体を集めるとこの蒸気圧分の水が混じっているのです。


実際にこの問題では
2問目からでも蒸気圧は変わらないので窒素の分圧は2倍となり
P(全圧)=1.0×10^5+4.0×10^4=1.4×10^5

3問目はPV=nRTで計算すると
4.0×10^4×0.83=n×8.3×10^3×350で
n=0.01142857……
なので
n=1.1×10^-2となると思います

ぱっと計算しただけなので計算ミス等あるかもしれないので確認してください

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