質問: 酸素とアルゴンの混合気体がある。この混合気体の密度は、標準状態で、1.52g/lであった。この混合気体中の酸素とアルゴンの物質量の比としてもっとも適当なものを選べ 3;1 2;1 1;1 1;2 1;3
回答: 混合気体の平均分子量は、 1.52×22.4=34.0 酸素の割合を χ (%)とすると、 32.0×χ/100+40.0×(100-χ)/100=34.0 これより、χ=75 (%) アルゴンは25%あるので、物質量比は O2 : Ar = 75 : 25 = 3 : 1 となります。 [補足]について これは平均値の求め方で、空気の平均分子量を求めたりするときに 使いませんでしたか。 空気(N2:80%、O2:20%)の平均分子量は、 28.0×80/100 + 32.0×20/100=28.8 と計算します。この値は暗記したほうがよいほど、よく出てきます。 32.0×χ/100+40.0×(100-χ)/100=34.0 は、平均分子量がわかっていて、それぞれの気体の割合を求める式に なります。 両辺に100を書けると、 32.0×χ + 4000-40.0×χ=3400 (40.0-32.0)×χ=4000-3400 8.0×χ=600 ∴ χ=75 と求められます。