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理論化学第20回　気体の計算問題　途中で液体が生じるケース

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芳香族をちょっと詳しく知ろうシリーズ5回目
大阪大学の入試問題にある，モルヒネの決定についての補足的な知識の解説

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容積10Lの容器に、1.0moℓのN₂O₄をいれ、47℃に保って十分経つと
以下の平衡状態に達した。

N₂O₄⇆2NO₂

(1)このときのN₂O₄の解離度か0.20のとき、濃度平衡定数Kcを求めよ。

(2)圧平衡定教Kpを求めよ。

(3)容器の体積を小さくして全庄を上げたとき、反応は左右どちらに進むか。

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ある2価の酸$H_2A$は、水溶液中では式(2)と(3)で表されるように二段階で電離する。
(2)$H_2A→H^{+}+HA{-}$
(3)$HA^{-}⇄H^{+}+A^{2-}$

式(2)に示した一段落目の反応は$H_2A$は$H^{+}$と$HA^{-}$に完全に電離し、式(3)に示した二段落目の反応では電離平衛状態になる。
式(3)の反応の平衛定数$K$は次の式(4)で表される。
(4)$\displaystyle \frac{〔H^{+}〕〔A^{2-}〕}{〔HA^{-}〕}$

$H_2A$水溶液のモル濃度$c$、二段階目の反応における$HA{-}$の電離度$a$としたとき。$K$を表す式として最も適当なものを、次の①～④のうちから一つ選べ。

①$\displaystyle \frac{ca^2}{1-a}$ ②$\displaystyle \frac{ca(1+a)}{1-a}$ ③$\displaystyle \frac{ca^2}{1+a}$ ④$\displaystyle \frac{ca(1+2a)}{1+a}$

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Feの単体と化合物の説明動画です