容器内の気体反応(分圧で量的関係)
着眼点同温・同体積なら分圧は物質量に比例する。反応式の係数比を、分圧のまま「反応前・変化量・反応後」の表で追える。
例題
1
容積一定の容器に \ce{CH4} を分圧 1.0\times10^4\ \mathrm{Pa}、\ce{O2} を 5.0\times10^4\ \mathrm{Pa} で入れ、完全燃焼させて 127 ℃ に保った。各分圧と全圧を求めよ。生じた水はすべて気体とする。
解答
\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}(単位 10^4\ \mathrm{Pa})
反応前: \ce{CH4} 1.0、\ce{O2} 5.0、\ce{CO2} 0、\ce{H2O} 0
変化: −1.0、−2.0、+1.0、+2.0
反応後: 0、3.0、1.0、2.0
答え \ce{O2} 3.0\times10^4、\ce{CO2} 1.0\times10^4、\ce{H2O} 2.0\times10^4\ \mathrm{Pa}、全圧 6.0\times10^4\ \mathrm{Pa}
反応前: \ce{CH4} 1.0、\ce{O2} 5.0、\ce{CO2} 0、\ce{H2O} 0
変化: −1.0、−2.0、+1.0、+2.0
反応後: 0、3.0、1.0、2.0
答え \ce{O2} 3.0\times10^4、\ce{CO2} 1.0\times10^4、\ce{H2O} 2.0\times10^4\ \mathrm{Pa}、全圧 6.0\times10^4\ \mathrm{Pa}
確認問題
1
容積一定で \ce{2H2 + O2 -> 2H2O}(水は液体として除く)が完全に進むと、全圧は増えるか減るか。
答え
減る(気体の物質量が減る)