分圧とは何か？全圧との違いや計算公式の仕組みをプロが徹底解説

分圧とは何か？全圧との違いや計算公式の仕組みをプロが徹底解説に関する質問を丁寧にまとめました。最新データをチェックしましょう。

Q1：分圧は気体の種類によって左右されますか？（重い気体ほど分圧は高くなりますか？）
A1：いいえ、理想気体として扱う限り、気体の重さ（分子量）によって分圧が変わることはありません。分圧を決定するのは分子の重さではなく「分子の個数（モル数）」です。例えば、分子量が4のヘリウム1molと、分子量が32の酸素1molが同じ容器に入っている場合、両者の分圧は完全に等しくなります。分子量が小さい気体はスピードが速く、分子量が大きい気体はスピードが遅いため、衝突時の力積と頻度の積が相殺され、結果としてモル数のみに依存します。

Q2：水上置換で集めた気体の計算で、飽和水蒸気圧を引くのを忘れないための工夫はありますか？
A2：問題文の「余白や末尾の但し書き」をチェックする習慣をつけることが最も効果的です。問題文の最後に「ただし、〇〇℃における水の蒸気圧は××Paとする」という数値が与えられていたら、それは100％の確率で引き算に使うデータです。問題文を読んだ瞬間に、その数値を大きく丸で囲み、「全圧から引く！」とメモを書き込んでおくことで、ケアレスミスを機械的に防ぐことができます。

Q3：ドルトンの法則が成り立たない例外的なケースはありますか？
A3：実在気体が高圧・低温の状態にある場合や、成分気体同士が化学反応を起こしてしまう場合には成り立ちません。例えば、アンモニアガスと塩化水素ガスを混ぜると瞬時に反応して塩化アンモニウムの個体微粒子になってしまうため、気体の分圧の和が全圧になるという単純なドルトンの法則は適用できません。また、極めて高圧な環境では分子自体の体積や分子間力が無視できなくなるため、ファンデルワールスの状態方程式などを用いた補正が必要になります。