Question

みみ

問4の考え方がわからないです。何故回答のような計算式になるのでしょうか？教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

エタノールの飽和蒸
気圧を測るために, 図
1のような装置を用い
た。 目盛りのついたガ
ラスびんの中に, 水を
ゆっくりと滴下して,
水蒸気で飽和した空気
を送り出す。 この空気
は塩化カルシウム管を
通り、完全に乾燥され
総合演習
水
ガラスびん
塩化カルシウム管
圧力計
図1
外気圧
エタノール
恒温槽
東京大
2 恒温槽の温度を310Kに保って, この温度におけるエタノールの飽和蒸気圧を測定し
(70
た。 水蒸気で飽和した空気をガラスびんから 0.60L送り出したところ, 0.20gのエタ
け高く保たれていたとする。 ガラスびんから送り込まれ乾燥された空気が, 温度 310K,
ノールが蒸発した。 ただし, このときガラスびん内の圧力は外気圧より, 30mmHgi
圧力 760mmHgで単独で占める体積は何〔L〕 か, 有効数字2桁で記せ。 解答には求め
問3 問2において, 蒸発したエタノールが温度 310 K, 圧力 760mmHgで単独で占める
方や計算過程も記すこと。『AYA010
体積は何〔L〕か, 有効数字2桁で記せ。 解答には求め方や計算過程も記すこと。
4 310Kにおけるエタノールの飽和蒸気圧は何mmHg か, 有効数字2桁で記せ。
問5 310Kにおける水の飽和蒸気圧は 47mmHgである。 ジメチルエーテル、ジエチル
また後,一定温度に保たれたエタノール中に導入される。 空気は, エタノールと接触を繰り返
すうちに、エタノール蒸気で飽和して, 大気中へ放出される。 このように一定体積の空気を
送り出した後,残ったエタノールの質量を測定し,蒸発したエタノールの質量を求めた。
下記の問1~ 問5に答えよ。ただし, 外気圧は 760mmHg, 室温は 300 Kに保たれ、 ガラ
スびん内の温度は室温に等しいものとする。また,ガラスびんから塩化カルシウム管までの
圧力は外気圧より高く, 塩化カルシウム管以後の圧力は外気圧に等しいとする。 300Kにお
ける水の飽和蒸気圧は27mmHg, 原子量はH=1.0,C=12.0, 16.0, 気体はすべて理
想気体とし、 気体定数はR = 8.3×10°Pa・L/(K・mol), 760 mmHg = 1.01×10 Pa とする。
問1 エタノールで飽和した温度T, 体積Vの空気が大気中へ放出されたとする。 ガラスび
んから送り込まれて乾燥された空気が温度T, 圧力 760mmHgで単独で占める体積を
V, この操作で蒸発したエタノールが同じ条件で単独で占める体積を V2 とする。 V, V,
V2の間に成り立つ関係を式で記せ。 解答には求め方や計算過程も記すこと。
PV=nRT
T
エーテルの760mmHg における沸点はそれぞれ248K, 307 Kである。 これらの値を
もとに,下の(1), (2) を分子の構造に基づいて各々70字以内で説明せよ。
少ない
(1)水とエタノールの飽和蒸気圧の違い 水社合→夜→気になる分が
(2) ジメチルエーテルとジエチルエーテルの沸点の違い
12310
I
問2 (760+30-27)×0.6
3
300
310
P
V=
h
R
7760+30
0.6
27
760
Vi
R
問4
P
V =
760mg1g V2
h
012
R
園
分子量のちゃん
300 ←リートから推測できる分
310
46310 pho
29
Vi
Vit v2 = V
とた
01 Xamom082

2 気体
問1 同同圧で測定した際の気体の体積に関しては,物質量比は体積比と等しくなる。 従
って、混合気体の体積は,各成分気体の体積の総和で求められるので, 体積に関しては次
の関係が成り立つ。
答 V=Vi+V2
問2 ガラスびん内の全圧は (60+30=)790mmHgである。 ぴん内の気体は水蒸気で飽和して
いるから, 空気の圧力は、
760+30-27=763(mmHg)
捕集される空気は乾燥しているから, 送り込まれた空気の物質量と等しい。 従って, ボイ
ル・シャルルの法則により、体積は次の関係式から求めることができる。
(760+30-27)×0.60 760×V1
300
310
V=0.622(L)
6.2×10¹L
問3 気体エタノールに関しては、 気体の状態方程式から,
1.01x105xV2 =
0.20
=
-x 8.3×103×310
46.0
V2=0.110 (L)
1.1×10L
問4 このとき捕集された気体中のエタノール蒸気の圧力は,
0.110 V2
760x
-=114 (mmHg)
0.622 +0.110
V 2.
この捕集された気体中にはエタノールが飽和しているのだから、この温度でのエタノール
の飽和蒸気圧である。
答 1.1×102mmHg
問5 (1) 1分子あたりに形成される水素結合の数が水の方がエタノールより多いので、同温
で比較したときの飽和蒸気圧は水の方が小さい。 (59字)
(2)構造の似ている分子では分子量の大きい分子の方が分子間に働く力が強くなるか
ら、ジエチルエーテルの方がジメチルエーテルより沸点が高くなる。(67字)
(水

Answer 1

✨ Best Answer ✨

🍇こつぶ🐡

解答の式から判断しましたが、
おそらく、310Kで、全圧760mmHgに対してモル分率(モル体積)をかけ算しているのかと。

760❌(問3体積/問2体積➕問3体積)みたいだから🙇