volume N2 78.08% O2 20.94% Ar 0.93% CO2 0.05% 1.00 atm

volume N2 78.08% O2 20.94% Ar 0.93% CO2 0.05% 1.00 atm

Dry air near sea level has the following composition by volume:

N2, 78.08%; O2, 20.94%; Ar, 0.93%; CO2, 0.05%.

The atmospheric pressure is 1.00 atm. Calculate

a) the partial pressure of each gas in atm and

b) the concentration of each gas in moles per liter at 0℃.

(Hint: Because volume is proportional to the number of moles present, mole fractions of gases can be expressed as ratios of volumes at the same temperature and pressure.)

기체의 부피와 기체의 몰수는 비례하기 때문에,

( 참고: 아보가드로의 법칙 https://ywpop.tistory.com/1979 )

부피 백분율(%) = 몰 백분율(%) 이고,

몰분율 = 몰 백분율(%) / 100

돌턴의 분압법칙

> P_a = X_a × P_tot

( 참고 https://ywpop.tistory.com/48 )

각 기체의 분압을 계산하면,

> N2의 분압 = (78.08 / 100) × 1.00 atm = 0.7808 atm

> O2의 분압 = (20.94 / 100) × 1.00 atm = 0.2094 atm

> Ar의 분압 = (0.93 / 100) × 1.00 atm = 0.0093 atm

> CO2의 분압 = (0.05 / 100) × 1.00 atm = 0.0005 atm

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

> 몰농도 = n / V = P / RT

각 기체의 몰농도를 계산하면,

> N2의 몰농도 = 0.7808 / (0.08206 × 273.15) = 0.0348 M

> O2의 몰농도 = 0.2094 / (0.08206 × 273.15) = 0.00934 M

> Ar의 몰농도 = 0.0093 / (0.08206 × 273.15) = 0.000415 M

> CO2의 몰농도 = 0.0005 / (0.08206 × 273.15) = 0.0000223 M

= 2.23×10^(-5) M

[키워드] 돌턴의 분압 법칙 기준, 공기의 분압 법칙 기준