質問: ドルトンの分圧の法則 ドルトンの分圧の法則は、同温・同体積のもとで成り立つ法則なのですか?
回答: ご質問の内容からして,どうやらドルトンの分圧の法則を理解できていないように思われます。 例えば,あなたが今吸っている部屋の空気,そこには 窒素が約80%,酸素が約20%存在していますよね。 その%は何を意味しているかわかりますか? 質量ではなく物質量(molの数),あるいは圧力です。 アボガドロの法則というのがありますね。 温度・圧力・体積が等しいとき,そこに含まれる気体分子の数は気体の種類に関係なく一定である, すなわち,同じ条件(温度・体積)の箱が二つあって,一方に窒素を,他方に酸素を,同じ圧力になるように入れたら同じ数ずつ入る,ということです。 もし,一方の箱に窒素が8molに対して他方の箱に酸素を2mol入れると,圧力は窒素:酸素=8:2になります。 仮に窒素の箱の圧力が0.8atmなら,酸素の箱の圧力は0.2atmということになります。 圧力と物質量は,その他の条件を同じにすれば必ず比例するということです。 そこで,この箱に入った2molの酸素を窒素8molが入っている箱に移すとします。 窒素が示す圧力はやっぱり0.8atmのまま,酸素の示す圧力は0.2atmのまま。で,箱全体としては0.8+0.2=1.0atmになります。 これがあなたが吸っている空気の正体です(かなりいいかげんですが)。 このように,ドルトンの分圧の法則は,同時に複数の種類の気体が存在している混合気体についての法則であり,同時に同じところに存在している以上,温度や体積が等しいのは当然ということになります。 同じ箱に入っている異なった気体(窒素と酸素)のそれぞれが示す圧力(これを分圧という)は,それぞれの気体の物質量に比例する,というのがドルトンの分圧の法則です。