こんにちは。Horyです。
前回の記事では、蒸気圧と飽和蒸気圧に関する原理の解説を行うと共に、単一の物質が入っているときにその物質が液体か気体かをどのように判定するかという問題に取り組みました。
こんかいの記事では容器内に混合気体が入ったときにそれらが気体か液体かを判定する方法について解説します。
今回も頑張りましょう。
判定手順
前回の記事の復習も兼ねて、蒸気圧の問題が出た場合の手順を紹介します。以下の手順ごと覚えてしまって良いです。
- ①・・・容器内の物質を全て気体と仮定
- ②・・・全て気体としたときの圧力を状態方程式(PV=nRT)で各物質ごとに求める
- ③・・・②で求めた気体の圧力をその物質のそれぞれの飽和蒸気圧と比較する
基本的に上の3段階で解くことが可能です。
ちなみに、比較方法は前回の記事でも出しましたが、念のため載せておきます。分からない場合は前回の記事を見といてください。
今回は混合気体ですが、恐れることはありません。
上の①～③の手順を実践すれば良いだけです。単なる分圧の問題になります。
混合気体と蒸気圧
混合気体と蒸気圧の問題です。頑丈な容器内に物質1と物質2が封入されているとします。
また、物質1と2が全て気体だと仮定したとき・・・
- 物質1はn1[mol]入っていて、分圧はP1 (今回は常に気体とする)
- 物質2はn2[mol]入っていて、分圧はP2
- 全圧はP=P1+P2
以下に物質2の状態図を示します。物質1に関しては常に気体状態です。
そのため、気体か液体かを判定するのは物質2のみになります。
余談
上に紹介した例では気体1が常に気体状態であると仮定しました。
気体1と気体2が液体状態になることを考慮する問題は出るのでしょうか？
もし、問題が出たとしたら、物質1と物質2の状態図が出ると思いますが、入試の場で出たらやばいほどムズいと思います(僕は今までに見たことないです)。
もし出たら丁寧な誘導がつくと思います。問題文をしっかり読んで取り組みましょう。
今回の内容もめちゃくちゃ大事なので、よく復習しておいてください。
