質問: モル分率=体積分率に関して 「気体の場合、同温、同圧下ではモル分率は体積分率に等しい」とありますが、ここでの同圧というのは「全圧」のことでしょうか? たとえば、「体積比が1:3のcoとo2との混合気体を一定容器に、27°C、1.0×10^5paの状態で封入し、点火してcoを完全燃焼したあと、再び27°Cに戻した。 このとき燃焼後の容器内の全圧は何paか?」 という問題で、最初に モル分率=体積分率より、co1molとするとo2は3mol としています。 同圧というのは、この問題では「全圧である1.0×10^5pa」ということでしょうか? よろしくお願いします。
回答: 「気体の場合、同温、同圧下ではモル分率は体積分率に等しい」 が、どこにあった文かわかりませんが、表現が、紛らわしく、不正確でしょう。 一般の理想気体とみなせる気体の混合気体なら、単に「モル分率は体積分率に等しい」としてよい、ということです。 分率というからには、混合された状態が前提になっているのでしょうが、混合された状態での成分気体について「同温、同圧下」というのは意味を成さないことは明らかでしょう。 これは、混合される前の成分気体が「同温、同圧下」なのであって、これをたとえば体積比で混合すれば、それはモル比に等しくなり、したがって、分率も等しいですよといっているに過ぎません。 pv1=n1rt v1=n1rt/p pv2=n2rt v2=n2rt/p 混合 v1+v2=(n1+n2)rt/p 分率 v1/(v1+v2)=n1rt/p/(n1+n2)rt/p =n1/(n1+n2) 混合後の分率には温度も圧力も関係しません。