アトキンス物理化学 10版 5A・10(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 10版　5A・10(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学　5A・10(a)解答

前提知識として、1A-3の例より空気中の窒素のモル分率は0.78であり、巻末のデータによるとベンゼンの密度は$0.879kg/dm^3$であり、

298Kにおけるベンゼンに溶け込む気体に対するヘンリーの気体定数は$K_{N_2}=1.87\times 10^4\quad kPa*kg/mol$であり、単位を見てもらうとわかるようにこの定数を使う場合のヘンリーの法則の公式は$$p=Kb$$である。

$b$は単位は$mol/kg$で溶媒1kgあたりに溶けている溶質のモルを表している。

大気圧は1atmであるから、窒素の分圧は0.78atmである。

ベンゼン中の窒素の溶解度を$b_{N_2}$として$$x_{N_2}=\frac{0.78\times 101.325}{1.87\times 10^4}=4.366\times 10^{-3}$$

$$[N_2]=b_{N_2}\times ρ_{benzene}=4.366\times 10^{-3}\times 0.879=3.838\times 10^{-3} \quad mol/dm^3$$

1kgあたりの溶解度でも1Lあたりの溶解度でもどちらでもいいような気がするけど。。。

making now….

ヘンリーの法則の単位が$kPa*kg/mol$であるとき、モル分率ではなく、溶解度が出てくることに注意しよう！

おつこれ。以上。