理想気体の法則: 働く化学問題

バズブザー/ゲッティイメージズ

の 理想気体の法則 理想気体の圧力、体積、量、および温度を関連付けます。常温では、理想気体の法則を使用して実在気体の挙動を近似できます。理想気体の法則の使用例を次に示します。を参照してください。 気体の一般的性質 理想気体に関連する概念と式を確認します。

理想気体の法則 問題 1

問題

水素ガス温度計の体積は100.0cm³0℃の氷水浴に入れた場合。同じ温度計を沸騰させた場合 液体塩素 、同じ圧力での水素の体積は87.2 cm であることがわかります³.は何ですか 沸点の温度 塩素の？

解決

水素の場合、PV = nRT、ここで P は圧力、V は体積、n は モル数 、R は ガス定数 、T は温度です。

最初に:

P₁= P、V₁= 100cm³、n₁=n、T₁= 0 + 273 = 273 K

PV₁= nRT₁

ついに：

P₂= P、V₂= 87.2cm³、n₂=n、T₂= ?

PV₂= nRT₂

P、n、および R は 同じ .したがって、式は次のように書き直すことができます。

P/nR = T₁/の₁= T₂/の₂

とT₂= V₂T₁/の₁

私たちが知っている値を差し込む：

T₂= 87.2cm³×273K/100.0cm³

T₂= 238K

答え

238 K (-35°C と表記することもできます)

理想気体の法則 問題 2

問題

2.50 g の XeF4 ガスを、80°C の排気された 3.00 リットルの容器に入れます。容器内の圧力は？

解決

PV = nRT、ここで、P は圧力、V は体積、n はモル数、R は気体定数、T は温度です。

P=?
V = 3.00 リットル
n = 2.50 g XeF4 x 1 mol/ 207.3 g XeF4 = 0.0121 mol
R = 0.0821 l・atm/(mol・K)
T = 273 + 80 = 353 K

これらの値を差し込む:

P = nRT/V

P=00121mol×0.0821l・atm/(mol・K)×353K/3.00リットル

P = 0.117気圧

答え

0.117気圧