１．ボイルの法則・シャルルの法則 ２．ボイル・シャルルの法則 ３．気体の状態方程式・実在気体

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1 １．ボイルの法則・シャルルの法則 ２．ボイル・シャルルの法則 ３．気体の状態方程式・実在気体
気体の性質 １．ボイルの法則・シャルルの法則 ２．ボイル・シャルルの法則 ３．気体の状態方程式・実在気体

2 ボイルの法則 ［圧力の単位］ １．０１３×１０５Ｐａ＝１０１．３ｋＰａ ＝１０１３ｈＰａ ＝７６０ｍｍＨｇ＝１ａｔｍ ［体積の単位］
１．気体の圧力と体積の関係（温度一定のとき） ＰＶ＝ｋ 　一定温度で、一定量の気体の体積Ｖは圧力Ｐに（反比例）する。 ２．Ｐ１Ｖ１＝Ｐ２Ｖ２　の関係が成り立つ。 ［圧力の単位］ １．０１３×１０５Ｐａ＝１０１．３ｋＰａ ＝１０１３ｈＰａ　＝７６０ｍｍＨｇ＝１ａｔｍ ［体積の単位］ １Ｌ＝１ｄｍ３（立方デシメートル）＝１０－３ｍ３ ＝１０００ｃｍ３＝１０００ｍＬ

3 シャルルの法則

4 ボイル・シャルルの法則（１）

5 ボイル・シャルルの法則（２）

6 気体の状態方程式（１）

7 気体の状態方程式（２）

8 ドルトンの分圧の法則 １．分圧の法則 混合気体中の成分の気体ＸとＹが、それぞれに示す圧力 ＰｘとＰｙを、それぞれの気体の分圧、混合気体全体の示 す圧力Ｐを全圧という。混合気体の全圧は、その成分気体 の分圧の和に等しい。（ドルトンの分圧の法則） Ｐ＝Ｐｘ＋Ｐｙ ２．分圧と物質量 気体の分圧 ＝全圧×モル分率

9 実在気体と理想気体 理想気体 実在気体 分子間力 ０ はたらいている 分子の体積 固有の大きさをもつ 気体の状態方程式 厳密に従う 従わない
（高温・低圧でずれが小さい） 状態変化 起こらない 圧縮・冷却すれば凝縮・凝固が起こる

10 問１７.（ボイルの法則①） ２７℃、１．００×１０５Ｐａで、 １００ｍｌの水素を、温度を変えないで、
（１）２５．０ｍＬまで圧縮すると、圧力はいくらになる か。 　　　　　　　　答、４．００×１０５Ｐａ

11 問１７.（ボイルの法則①）　　　　　 （２）２．５０× １０５Ｐａにすると、 体積はいくらになるか。 答、４０．０ｍＬ

12 問１８.（シャルルの法則①） ０℃、１．００×１０５Ｐａで、 １００ｍＬの水素がある。同じ圧力の下で、
（１）１００℃にしたら何ｍＬになるか。 　　　　答、１３７ｍＬ

13 問１８.（シャルルの法則②） （２）何℃に温めたら１６０ｍＬになるか 答、１６４℃

14 問１９（ボイル・シャルルの法則） ２７℃、 １．００×１０５Ｐａで、 ５０Ｌの気体がある。この気体を５０℃、
２．００ ×１０５Ｐａにすると、体積は何Ｌになるか。　　　 　　　　　　　答、２７Ｌ

15 問２０.（気体の状態方程式） 気体の状態方程式ＰＶ＝ｎＲＴを用いて、 次の問いに答えよ。
（１）水素2.0molを10Lの容器に入れると、27℃で 　何Paを示すか。　 　　　　　　　　　答 、 5.0×105 Pa （２）0℃、1.2×105 Pa で830Lの酸素がある。この酸素は何 molか。 　　　　　　　答 、 44mol

16 問２１．（分子量の計算①） （１）ある気体6.4gは、27℃、1.0×105Paで 3.6Lの体積を占める。この気体の分子量を求めよ。
　　　　　　　　答、４４

17 問２１．（分子量の計算②） （２）ある気体は、27℃、 1.0×105Paで、密度3.2g/Lである。この気体の分子量を 求めよ。

18 例題２．分子量の実験 容積320mLのフラスコ、沸点81℃のある純粋な液体を 少量いれ、沸騰水（100℃）に浸して液体を完全に
蒸発させて（余分な蒸気はフラスコからあふれ出る） フラスコ内を蒸気で充満させた。フラスコを常温に もどして、フラスコ内の蒸気を凝縮させたところ、 空のフラスコのときより質量が0.88gだけ増加して いた。大気圧を1.01×105Paとして、この液体の 分子量を求めよ。

19 例題２．分子量の実験（解答） 蒸気を充満させたときのフラスコの温度は 100℃とみなす。

20 練習３．（分子量の計算③） 680mLの密閉真空容器の中に、ある揮発性の液体1.6gを注入して67℃に保つと、液体は完全に蒸発して9.0×104Paの圧力を示した。この液体の分子量を求めよ。 答、７４

21 問２２．（モル分率と分圧①） 空気は、酸素と窒素が1:4の体積比で混合 した気体とすれば、1.00×105Paの空気の 中の酸素と窒素の分圧は、それぞれ いくらか。 答．酸素2.00×104Pa 窒素8.00×104Pa

22 問２３．（モル分率と分圧②） 27℃、1.00×105Paの窒素6.00Lと、 27℃、2.00×105Paの水素2.00Lを内容積5.00Lの容器 に入れ、全体を27℃に保った。窒素の分圧、水素の 分圧、混合気体の示す全圧をそれぞれ求めよ。 答、窒素 1.20×105Pa 水素 8.00×104Pa 全圧 2.00×105Pa

23 参考①（窒素のモル分率）

24 参考②（水素のモル分率）

25 問２４．平均分子量と状態方程式 空気4.32g（体積比N2：O2=4:1)を27℃、1.0L の容器に入れると、容器内の圧力は何Ｐａ になるか。 答、3.7Ｐａ

26 問２５．水上置換の気体の分圧 27℃で一酸化窒素を水上置換により捕集したとこ ろ830mLの気体が得られた。このときの大気圧（Ｐ）を 1.036×105Pa、27℃における水の蒸気圧を3.6×103Paとして 得られた一酸化窒素の質量を求めよ。 ＰＨ２＝Ｐ－ＰＨ２Ｏ 答、１．０ｇ

27 演習問題３（１） 0℃、1.0×105Paで10Lの気体がある。 （１） 0℃、1.0×103Paにしたら、体積は 何Lになるか。 答、1.0×103L

28 演習問題３（２） （２）137℃、1.0×105Paにしたら、体積は 何Lになるか。 答、15L

29 演習問題３（３） 27℃、2.5××105Paにしたら、 体積は何Lか. 答、4.4L

30 演習問題４（１） 一酸化炭素ＣＯと水素Ｈ２の混合気体がある。 27℃、1.0×105Pa において、この混合気体972mL の質量は416mgであった。 （１）この混合気体中の一酸化炭素と水素は合計 何molか。 答、0.039mol

31 演習問題４（２） （２）この混合気体中の一酸化炭素と水素の 　物質量の比はいくらか。 　 　　　　　　　 答、１：２

32 演習問題４（３）（４） （３）この混合気体中の一酸化炭素の質量は何ｇか。 0.013×28=0.364g 答、0.36g （４）この混合気体中の一酸化炭素の分圧は何Paか。 答、3.3×１０４Pa

33 演習問題５（１） （１）容器Ａ内の酸素の圧力を求めよ。 答、2.5×105Pa

34 演習問題５（２） （２）容器Ａ，Ｂ内の酸素の分圧と全圧を 求めよ。

35 演習問題５（３） （３）容器Ａ，Ｂ，Ｃ内の全圧を求めよ。 ＣＨ４ ＋ ２Ｏ２ → ＣＯ２ ＋ ２Ｈ２O
　　１ｍｏｌ　　２ｍｏｌ　　１ｍｏｌ　　　２ｍｏｌ （０．０５０）（０．１０）（０．０５０）（０．１０） 反応後、ＣＯ２ ０．０５０ｍｏｌ　Ａｒ　 ０．2０ｍｏｌ

36 演習問題６（１） 23℃、1.0×105Paの下で水蒸気で飽和した水素が456mLある。この水素を濃硫酸に通じて乾燥したところ、同じ温度・圧力の下で444mLになった。 （１）水蒸気で飽和した水素の中の水蒸気の分圧は何Ｐａか 　　　　答、2.63×１０３Ｐａ

37 演習問題６（２） （２）濃硫酸に吸収された水は、何ｇか　　 　　 答、8.8mg