第五章 気体化学
使う法則、公式の見極め方
問題文中に質量、モル、密度のいず
YES
れかの言葉がある
気体の状態方程式を適用する
NO
ボイル・シャルルの法則を適用する
ドルトンの分圧の法則を使うとき： 混合気体、つまり複数の気体が存在するとき
ヘンリーの法則を使うとき： 溶媒に対する気体の溶解度が問題文中に記されているとき
蒸気圧(飽和蒸気圧)を考えるとき：
H2O や液化しやすい物質が存在するとき
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例題 13.
真空にした 2.0l の容器に，ベンゼン 0.78 g を入れて 27 ℃に保ったところ，すべて気体
になった。その容器に標準状態の水素ガス 1.12 l を導入し，27 ℃にした。混合気体の圧力
は何か。ただしすべての気体は理想気体とする。(H＝1.0，C＝12.0 気体定数 0.082atm･l
/ (K･mol)
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例題 14.
20℃で水 100g に 50g まで溶ける物質 A がある。そのときの溶液の濃度(飽和濃度)を求め
よ。
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例題 15.
例題 14の物質を 20℃の水 100g に 60g 加えたとき，どのような現象が見られるか。
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例題 16.
①容積 10l の乾燥した容器にメタン 0.05mol，酸素 0.15mol，窒素 0.10mol を封入し，完全
燃焼させたあと温度を 55℃に保った。そのときの混合気体の圧力を求めよ。ただし，55℃
の水の蒸気圧を 0.16atm とし，水への気体の溶解は考えないものとする。
②同様の実験を容積 30l の容器で行ったときの混合気体の圧力を求めよ。
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例題 17.
次の文章を読み，以下の問に答えよ。計算過程も合わせて記せ。
容積 8.96 l ，4.48 l の二つの容器 A，B がコックＣを閉じた状態で連結されている（図)。A
に窒素，B に水蒸気が温度 150 ℃で，各々1.50 atm，2.00 atmの圧力で詰められている。た
だし，窒素と水蒸気には理想気体の状態方程式が成立すると仮定し，液体の体積は蒸気の
体積に比較して無視できるほど小さいとする。
コック C
容器 A
容器 B
問 1 容器 A および B 中に含まれる窒素および水蒸気のモル数はいくらか。
問 2 温度を 100 ℃にした時，容器 A および B 中の窒素と水蒸気の圧力はいくらになるか。
問 3 問 2と同じ状態において，容器 B 中に存在する水蒸気のモル数を求めよ。
問 4 温度を再び 150 ℃に戻してコック C を開いて放置した。容器中の圧力を求めよ。
問 5 問 4と同じ状態において，窒素と水蒸気の分圧を求めよ。
問 6 問 4 と同じ状態で，温度を 200 ℃に変化させた場合の窒素と水蒸気の分圧を求めよ。
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例題 18
問 1．1atm、27℃における酸素 1mol の密度を求めよ。
問 2．SO2、CH4、NH3 を密度の大きい順に並べよ。
H(1.0) C(12) N(14) O(16) S(32)
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例題 19.
20 ℃，1.0 atmで空気を飽和させた１l の水に溶けている酸素は何 mol か。ただし，空気
の体積組成は酸素 20 ％，窒素 80 ％とし，1.0 atmの酸素は 20 ℃で水 100 m l に 0.0044 g 溶
けるものとする。O2 (32)
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理想気体と実在気体
理想気体とは、その名前の通り｢理想上の気体｣です。実在する気体との違いをわかりや
すくするため表を作ってみました。
理想気体
実在気体
ボイル・シャルルの法則
厳密に従う
厳密には従わない
分子の大きさ
ない
ある
分子間力
働かない
働く
その他の特徴
状態変化は起こらない
低温、高圧にすると状態変化が起
こる
高温、低圧にすると理想気体に近
い挙動を示す
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例題 20.
以下の文章を読み、最も適する語句を選べ。
実存気体では，分子が体積を持つので気体分子が自由に飛び回る空間の容積は理想気体
容積より{①：大きい or 小さい}。また，実存気体では温度が{②：高い時 or 低い時}，あ
るいは，圧力が{③高い時 or 低い時}，分子間力か無視できなくなるので，分子によっては
理想気体からのずれが大きくなる。従って実存気体圧力を理想気体の状態方程式に当ては
めるためには，圧力を実測の P の値より{④大きく or 小さく}，容積は実測の V の値より
{⑤大きく or 小さく}とならなければならない。
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