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毒物劇物取扱者試験問題
演習No.002
問題19
次の記述に当てはまる法則の名称として、適切なものはどれか。
同温・同圧で同体積の気体の中には、気体の種類によらず、同じ数の分子が含まれる。
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解 説
選択肢(4)が適切です。
物質が変化するときに出入りする熱量(反応熱)は、反応の最初と最後の状態だけによって決まり、反応の経路や方法には無関係である。
この関係をヘスの法則または、熱総量保存の法則といいます。
一定温度において、一定量の気体の体積Vは、圧力Pに反比例する。
この関係をボイルの法則といいます。
PV=k(一定)
ファラデーの電気分解の法則を示します。
①電極で変化するイオンの物質量は、流れた電気量に比例する。
②同一の電気量で変化する各イオンの物質量は、物質の種類や電極の種類に関係なく、そのイオンの価数に反比例する。
すべての気体は、同温・同圧のとき、同体積中には同数の分子を含む。
アボガドロの法則です。
気体の状態方程式
ボイルの法則温度一定、気体の質量一定のとき、圧力$\ce{P}$が高くなれば体積$\ce{V}$が小さくなる(気体の体積は、圧力に反比例する $\ce{V ∝ 1/P}$ )
または、$\ce{ PV = }$一定(温度一定、気体の質量一定のとき)
シャルルの法則
圧力一定、気体の質量一定のとき、気体の体積$\ce{V}$は絶対温度$\ce{T}$に比例する $\ce{V ∝ T}$
(絶対温度$\ce{T[K] = t[℃] + 273}$)
アボガドロの法則
気体$\ce{1 \ mol}$の体積$\ce{V}$は、気体の種類に関係なく、$\ce{0 ℃}$、$\ce{1atm = 1013hPa = 1013 \times 10^2 Pa}$で、$22.4$リットルです
これより、気体の体積は物質量$ \ \ce{n} \ $に比例すると言える $\ce{V ∝ n}$
これら三つの法則($\ce{PV =}$ 一定 、$\ce{V ∝ T}$ 、$\ce{V ∝ n}$ )より、 $\ce{PV ∝ nT}$ となり、比例定数を$\ce{R}$とすると、気体の状態方程式
$\ce{PV = nRT}$
が完成します。
このとき、$\ce{R}$ は気体定数とよばれ、気体の種類によらず同じ値$\ce{8.3 [J/(K・mol)]}$をとります。
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