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甲種:混合気体と分圧

全圧から成分の圧力を求め、水蒸気を含む場合まで整理します。

成分ごとの圧力を足す

反応しない理想気体の混合物では、全圧は各成分の分圧の和です。同じ容器・同じ温度で考えると、分圧の割合は物質量の割合に等しくなります。

窒素3 molと酸素2 mol、全圧150 kPaなら、酸素の分圧は150×2÷5=60 kPa。窒素は90 kPaです。

質量の割合と混同しない

質量しか与えられないときは、各成分をモル質量で割ってmolに変換してから比を求めます。分子の重さが違うと、質量比と物質量比は一致しません。

水上で集めた気体

集めた気体と水蒸気だけがある場合、全圧=乾いた気体の分圧+水蒸気の分圧です。全圧102 kPa、水蒸気3 kPaなら乾いた気体は99 kPaになります。

使う前提

液体の体積や気体の反応をこの式だけで扱うことはできません。水蒸気圧は温度に依存するため、問題に与えられた温度での値を使います。

参考:OpenStax Chemistry 2e・混合気体と分圧 ↗

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