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STPの窒素ガスがXE STPよりも密度が低いのはなぜですか?

いくつかの要因により、窒素ガス(n₂)は、STPのキセノンガス(XE)よりも密度が低くなります。

* モル質量: キセノンは、窒素(28.01 g/mol)と比較して、はるかに高いモル質量(131.29 g/mol)を持っています。 これは、単一のXe原子が単一のn₂分子よりも大幅に重いことを意味します。

* 原子サイズ: キセノン原子は窒素原子よりも大きい。 これにより、同じ温度と圧力でのn₂分子と比較して、Xe原子によって占有される体積が大きくなります。

* 分子間力: 窒素分子は、弱いファンデルワールスの力によって結合されますが、キセノンは電子雲が大きいため、ロンドンの分散力が強くなります。 これらの強力な力により、XE原子は互いに近づきますが、密度への影響はモル質量と原子サイズの違いよりも重要ではありません。

要約: キセノンのより大きなモル質量と原子サイズは、STPの窒素と比較してその高い密度に寄与します。分子間の力の違いは、この密度の違いではそれほど役に立ちません。

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