高圧ガス製造保安責任者 丙種化学 (液化石油ガス) 学識 練習問題 第4問: プロパン 60 質量%、n-ブタン 40 質量% の混合 LP ガスがある。この混合ガスの平均モル質量はおよそいくらか。モル質量はプロパン 44 g/mol、n

肢2が正解です。質量% を mol% に直すには、成分ごとに質量をモル質量で割って物質量にします。

混合ガス 100 g のうちプロパンは 60 ÷ 44 = 1.364 mol、n-ブタンは 40 ÷ 58 = 0.690 mol で、合計 2.054 mol です。平均モル質量は 100 g ÷ 2.054 mol ≒ 48.7 g/mol になります。

同時に mol% はプロパン 66.4 %、n-ブタン 33.6 % と求まり、モル質量の小さいプロパンは質量% (60 %) より mol% (66.4 %) のほうが大きくなります。肢3の 49.6 g/mol は質量% をそのまま mol% とみなして 0.6 × 44 + 0.4 × 58 とした値、肢4の 51.0 g/mol は 2 成分のモル質量の単純平均、肢5の 52.4 g/mol は成分の割合を取り違えて 0.4 × 44 + 0.6 × 58 とした値、肢1の 44.0 g/mol は主成分プロパンのモル質量をそのまま使った値です。

平均モル質量は、状態方程式で混合ガスの密度や体積を求めるときにそのまま使う量です。