イントロ
22.4 Lは条件と一組
温度と圧力を確かめてから使う
0 ℃・1.013 × 10⁵ Paのでは、理想気体1 molの体積を約22.4 Lと扱います。やが違えば体積も変わるため、数値だけを暗記して使いません。
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学習モード
外観
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定義
- とは、本カテゴリでは0 ℃・1.013 × 10⁵ Paの気体の状態です。
- 見分けるポイント
- 同じ温度・圧力なら、理想気体では種類が違っても同じがほぼ同じ体積を占めます。この条件で1 molが占める体積をといい、約22.4 L/molとして扱います。
公式
標準状態での体積換算
と確認できただけに用います。
気体体積
V = n × 22.4 Lmol
標準状態の気体の物質量nに約22.4 L/molを掛けます。
- V標準状態での気体体積（L）
- n気体の物質量（mol）
使うときのコツ
体積からmolへは、Vを22.4 L/molで割ります。
解くコツ
状態→物質の状態→求める向きの順で判断します。0 ℃・1.013 × 10⁵ Pa、気体、L単位がそろって初めて22.4を使います。
手順
22.4を使う前の判定
- 1
が0 ℃、が1.013 × 10⁵ Paか確認する
- 2
対象が気体であり、体積がLで与えられているか確認する
- 3
気体1 molが占める体積であるを使い、molからLは掛け、Lからmolは割る
- 4
答えに標準状態という条件と、近似値であることを添える
比較
| 条件 | 22.4 L/mol | 理由 |
|---|---|---|
| 0 ℃・1.013 × 10⁵ Paの気体 | 使える | 本教材の標準状態 |
| 25 ℃・同じ圧力の気体 | 使わない | 温度が異なり体積が変わる |
| 標準状態の液体 | 使わない | 気体のモル体積ではない |
条件0 ℃・1.013 × 10⁵ Paの気体
- 22.4 L/mol
- 使える
- 理由
- 本教材の標準状態
条件25 ℃・同じ圧力の気体
- 22.4 L/mol
- 使わない
- 理由
- 温度が異なり体積が変わる
条件標準状態の液体
- 22.4 L/mol
- 使わない
- 理由
- 気体のモル体積ではない
数値の適用可否は物質名ではなく、かどうかと・の条件で決まります。
例
- 場面
- 0 ℃・1.013 × 10⁵ Paで酸素O₂ 5.60 Lは何molか。
- 順に考えると
- 条件は本教材ので、対象もです。したがってn = 5.60 L ÷ 22.4 L/mol = 0.250 molです。Lが約分されてmolが残ります。O₂分子数を求める場合は、この0.250 molからアボガドロ定数へ進みます。
- ここが結論
- O₂の物質量は0.250 molです。25 ℃と書かれていたなら、この22.4 L/molだけでは計算しません。
注意
標準状態を標準的な室温と思わない
確認
確認テスト
Q1
の約22.4 L/molをそのまま使える条件はどれですか。
まとめ
まとめ
- 1
標準状態は0 ℃・1.013 × 10⁵ Paと明記する
- 2
標準状態の理想気体1 molは約22.4 Lと近似する
- 3
molからLは掛け、Lからmolは割る
- 4
25 ℃や液体・固体へ22.4 L/molを流用しない
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