Q1:全圧が分からない状態でも、各気体の分圧を求めることはできますか?
A1:可能です。容器全体の容積 $V$、温度 $T$、そして求めたい成分気体の物質量 $n_A$ が判明していれば、混合気体の状態方程式 $P_A V = n_A R T$ から直接 $P_A$ を独立して算出できます。他の気体の物質量や全圧を知る必要はありません。
Q2:水上置換で気体を捕集した際、なぜ全圧から水の蒸気圧を引くのですか?
A2:水上置換で試験管や集気瓶に集めた気体の内部は、捕集した目的の気体だけでなく、蒸発した水蒸気で常に満たされているためです。容器内の圧力(全圧=大気圧と釣り合っている圧力)は「目的気体の分圧 + 水蒸気の分圧(飽和蒸気圧)」の和になっています。そのため、目的気体の真の分圧を求めるには、全圧から水蒸気の飽和蒸気圧を差し引く必要があります。
Q3:コックを開いて2つの容器の気体を混ぜる問題で、最も手早い計算手順は何ですか?
A3:温度が一定であれば、ボイルの法則($P_{初} V_{初} = P_{後} V_{後}$)を用いて、それぞれの成分気体が「容器全体の合計容積」に広がったときの圧力を個別に計算するのが最も手早いです。求めた各気体の分圧を最後に足し合わせるだけで、全圧も即座に導き出せます。