化学・気体

混合気体・分圧計算

3成分の物質量と全圧から、モル分率と分圧を求めます。

計算

物質量と全圧

入力値

物質量は各0以上、合計は0より大きくしてください。全圧は絶対圧で0より大きい値です。使わない成分は0にします。

モル分率と分圧

図で確認

同じ容器に混ざる3成分

粒子は組成を丸めて48個に割り当てた模式表示です。実際の粒子数ではなく、少量成分が図に現れないこともあります。割合は計算値で確認してください。

● A(緑)・■ B(茶)・▲ C(青)。形と色は成分を区別する記号で、分子の形や大きさではありません。

全圧に占める分圧

バー全体を全圧として正規化します。長さの比はモル分率です。全圧だけを変えると分圧の数値が変わり、比率と粒子図は変わりません。

使い方

量の比と圧力を比べる

  1. 各成分の物質量をmolで入力します。
  2. 混合後の全圧と単位を入力します。単位の変更は入力数値の解釈を変えます。
  3. 「計算する」を押します。入力変更時は旧結果を消します。再度計算して比率と分圧を比べてください。

計算方法

pᵢ = xᵢ P

n = nₐ + nᵦ + n꜀、xᵢ = nᵢ / n、pᵢ = xᵢ P。分圧は、その成分だけが同じ温度で容器全体を占めたときの圧力です。

入力例

2・1・1 mol、全圧100 kPaでは、モル分率は0.5・0.25・0.25(50・25・25%)、分圧は50・25・25 kPaです。

根拠: OpenStax Chemistry 2e §9.3

条件と限界

  • 互いに反応しない理想気体を仮定します。全成分は同じ容器の全体積と同じ温度を共有します。成分ごとに空間を分割する図ではありません。
  • 高圧・低温などでは実在気体が理想気体の関係からずれます。反応、凝縮、吸着、水上置換の蒸気圧補正は扱いません。
  • 表示は最大6桁の有効数字に丸めます。表示値の合計に丸め誤差が出る場合があります。極端な値は計算範囲エラーになります。