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제목 [Kelda Park] SAT2 화학 개념 Part.1 18&19강
Kelda's All about SAT Chemistry 개념정리 (with review questions) _Part.1_19강 완성 18
작성자 don*** 등록일 2020-04-11 오후 8:04:16

18강

#Exercise (29분)

Boyle's law를 이용해서 2L에 들어갈 때의 pressure을 구하셨는데요. 

먼저 저는 이렇게 생각했습니다. 

2L에 N_2와 O_2가 같이 들어가는 거면 volume을 나눠가지기 때문에 따로 계산 할 때 2L라고 쓸 수 없는 것 아닌가요? (물론 gas는 compressible 하지만 그래도 서로 occupy하는 volume이 있지 않나요..?)


예를 들어 N_2에 대해 계산할 때

PV=PV

(4atm)*(4L)=(P_N2)*(2L)에서 2L를 쓰는데 왜 O_2를 구할 때도 쓸 수 있는 건지 모르겠습니다. 


왜 그런것인가요?


19강

#Gas collecting method (22분)

오른쪽에 Hydrogen gas가 위쪽에 자리 잡으면 물은 어디로 displace되나요?


#3번 문제 (33분)

선생님께서 여기서 mass가 무거우면 particle size가 더 커진다고 하셨는데, 이건 "STP에선 모든 gas 1mol의 부피는 22.4L"라는 말과 조금 상반되지 않나요? 

mass와 size에 관한 개념이 헷갈립니다. 



감사합니다. 


2020-04-15 오후 3:05:28
안녕하세요 켈다샘입니다 

너무 늦은 답변 죄송합니다 ^^ 

 

1. gas mixture 의 경우에 질문하셨는데 

pressure 라는 것은 gas 들이 collision 을 통해서 만들어내는 force 이고 

여러가지 gas 가 있으면 그 total forces exerted by collision 입니다 

즉 simply force 를 더한 것이지요

 

그러나 gas 의 volume 은 그렇지 않습니다 

물론 말씀하신대로 각자의 particle 이 occupy 하는 volume 은 있을 겁니다 

그러나 그 부분은 무시됩니다 

우리가 ideal gas law 를 쓰는 이상 

gas particle 의 volume 이라는 것은 gas 가 들어있는 container 또는 gas 전체가 돌아디는 volume 에 비해서는 

매우 negligible 하다고 하지요 

 

gas 의 volume은 gas mixture 가 share 합니다. 문제에서 2L container 로 두가지 gas 를 completely transfer 하는 문제였는데요 

그 경우에 nitrogen, oxygen 둘다 2L 를 갖게 됩니다 

 

gas 는 그 2 L container 에 둘다, oxygen gas 도 nitrogen gas 도 completely disperse 되어서 각각 2L 를 갖고 

volume 은 공통이다 라고 생각하시면 됩니다. 

 

 

2번째 질문 

그냥 물은 비커 또는 실린더에서 내려와서 

전체 water bath에 합쳐지니까 

water level (outside a cylinder) 가 조금 올라가게 되지요 ^^ 

사라지는 것은 아닙니다 

샘이 내려온다고만 표현해서 (in a beaker) 그 부분 좀 헷갈린거 같은데요 

당연히 바깥쪽 water level은 조금이지만 올라가게 될것이고 

여기서 포인트는 inside a beaker, outside a beaker 의 water level 이 같아질 때까지 

gas 를 collecting 한다는 것입니다 

 

 

3번재질문 

mass 가 무거우면 particle size 가 커진다는 말은 gas chapter 에서가 아니라 

일반적으로 true 겠지요? 

예를 들면 H2 가 molar mass 가 2 이고 

Cl2 가 molar mass 가 71 이니까요 

무거운 것이 큽니다 (완벽하게 맞지는 않지만 일반적으로는 그렇습니다, 예외는 당연히 있을 수 있습니다) 

그러나 mass 가 obvious 하게 크면, molecule size 가 일반적으로 크다고 보는 것이 틀리지 않고요 

(atomic radius 의 경우에는 같은 Period 에서 오른쪽 갈수록, mass 는 커지지만 size 는 작아지지요 그 부분과 헷갈리지 않으셨음 좋겠습니다) 

 

무튼, 일반적으로는 mass 가 커지면 particle size 가 커지는 trend 가 맞기도 하고 (mass 가 충분히 커야겠지요) 

또 우리가 bonding 에서 배웠듯, mass 가 커지면 LDF 도 커지니까 intermolecular force 도 커집니다 

이러한 이유로 ideal gas 로부터의 deviation 이 생기는 것이지요 

 

kinetic molecular theory 에 맞지 않는 부분이 생기니까요 

 

 

그리고 학생이 말한 STP 에서 모든 gas 1mole 의 부피는 22.4 L 라는 말과의 conflict 는 전혀 없습니다 

22.4 L 는 particle 의 size 가 아니라 

gas 가 돌아다니는 space 공간을 뜻합니다 

그래서 particle size 가 크든 작든, mass 가 무겁든 크든 상관없이 

1 mole of particles 는 STP 라면 22.4 리터를 occupy 합니다 

 

물론 ideal gas 의 경우이고 

real gas 에서는 약간의 deviation 이 존재합니다 

^^

 

 

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