質問: 酸素分子と窒素分子 酸素分子と窒素分子の大きさはどちらが大きいのですか? なぜこのような質問をしたのかといいますと、車のタイヤに窒素ガスを入れているのですが、以前(空気)と比べて乗り心地がマイルドになっているような気がしまして。確か、気体は分子の種類にかかわらず同じモル数だと体積や圧力が同じような気がしますが。 また、よく言われているガスが漏れにくくなる点や、アルミホイールが腐食されにくくなる点についても分子の大きさが関係しているだろうと思ったからです。 なお、当方少しは大学で化学をかじっておりました。多少難しくても大丈夫です。 ご教授よろしくお願いいたします。
回答: 化学便覧改訂4版によると o-o原子間距離は 0.12 nm, n-n原子間距離は 0.11 nm ファンデルワールス半径は、o:0.152 nm n:0.155 nm よって、分子の大きさはほぼ同じと言えそうです。 http://www.fitc.pref.fukuoka.jp/kenkyu/report/h8/h8-13.htm ここのmolecular diameterという量は粘性率から計算したものだそうですが、窒素のほうがわずかに大きな値になっています。また、酸素と窒素では、酸素のほうが溶解度係数と拡散係数がわずかに大きいため、高分子膜に対する透過係数の酸素/窒素の比は2~5になるそうです。つまり、窒素のほうがタイヤから抜けにくいことは確かなようです。