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
^^