乙4ブログ 第２章 化学 ③化学と気体の法則

第２章　化学

📌 はじめに

「化学と気体の法則」は、化学の基礎でありながら、乙種4類の化学問題でもよく出題される重要内容です。
ここで紹介する法則を押さえておけば、気体の体積や圧力・温度の関係がスムーズに理解できるようになります。

化学反応（化学変化）では
👉 物質の種類や組み合わせが変わっても、
→ 質量の合計は変わらない
※ これは原子が増える・減ることなく並べ替わるだけだからです。

例:

C（12g） + O₂（32g） → CO₂（44g）

反応前後で質量は同じです。

気体の状態は 温度・圧力・体積 で変化します。
これらの関係を示す代表的な法則は次の通りです👇

一定の温度のもとで、
👉 圧力と体積は逆比例する

圧力Ｐ×気体の体積Ｖ＝ｋ（kは定数）

例：
温度が２０℃、圧力が２、体積が４だったら、２×４＝８。
温度が２０℃、圧力が４なら、体積は２になり、２×４＝８。

一定の圧力のもとで、
👉 体積は絶対温度（K）に比例する

温度を絶対温度（セ氏温度＋２７３度）で表すと、気体の体積（V）は絶対温度（T）に比例する。
圧力が一定のとき、気体の体積（V）は温度が１℃上昇ごとに、０℃のときの体積の1/273ずつ上昇する。

※ 温度は**ケルビン（K）**で扱う
（℃ + 273 = K）。

両方を合わせると：
ボイルの法則とシャルルの法則を併せて考えると、一定の気体の体積（V）は、圧力(P)に反比例し、絶対温度（T）に比例する。これをボイル・シャルルの法則という。

つまり、
👉 温度が上がると 体積は大きくなり、
👉 圧力が上がると 体積は小さくなる
ということです。

あらゆる温度、圧力で、ボイルの法則やシャルルの法則に従うと仮定した気体を理想気体という。

同じ条件（T・P）のもとで、同じ体積の気体は
👉 どんな気体でも 同じ数の分子を含む

この法則は、体積と物質量（mol）の関係を理解するときに便利です。
たとえば、標準状態では 1 mol 気体は 22.4 L（覚え方だけでも押さえておきましょう）