化学
高校生
高3です
55.
(2)で窒素は凝縮しないのですか？
べては気体になっておらず, 液体の水が存在する。よって, 容器内
この値は90°C における飽和水蒸気圧 7.0×10*Pa より小さいので,
これは 60°C の飽和水蒸気圧 2.0×10 Pa より大きいので, 水はす
気体になった水の質量を m[g]とおくと, 気体の状態方程式より
(2) 水がすべて気体になったとすると,その圧力は(1)と同様に
55(1) 40°C (2) 6.0L (3) 24L
(※の
昭説(1) ヘキサンと窒素はそれぞれ0.20mol ずつなので, ヘキサン
その物質の物質量
全物質量
モル分率=
※D4
の分圧は,分圧=全圧×モル分率より、
4※2
0.20
0.20+0.20
気液平衡のときのヘキサンは,
体積に関係なく飽和蒸気圧を
示す。よって,ヘキサンから
体積を求めることはできない。
1.0×10×
=5.0×10*(Pa)
ヘキサンの飽和蒸気圧が,この分圧よりも小さくなる温度では,
部が液体となる。よって, 蒸気圧曲線より, 40°℃。
(2) 17°Cのとき,ヘキサンは気体と液体が共存するので,その分圧は
飽和蒸気圧に等しく,蒸気圧曲線より 2.0×10*Pa である。
※3
ヘキサンと窒素の分圧の変化
を示すと,
※24
(×10° Pa)
1.0
0.8
圧
カ
このとき,窒素の分圧 pNa は,
DN=1.0×10°-2.0×10'=8.0×10*(Pa)
混合気体の体積を V(L] とすると,窒素だけについての状態方程
式か。Vi=nN.RTより,
8.0×10*× Vi=0.20×8.3×10°×(17+273)
(3) 体積を膨張させてヘキサンがすべて気体になったとき,ヘキサン
の分圧は 17°C での飽和蒸気圧 2.0×10'Paに等しい。全体の体積
をVa[L]とすると,ヘキサンだけについての状態方程式
Phex V2=nhexRTより,
2.0×10*× V2=0.20×8.3×10°×(17+273)
※34
0.5
N。
※の4
ヘキサン
0:8 0.2
0.8 0°
V=6.0(L)
60(C)
温度
17
40
(※の
ここでの体積V.は, 窒素分
子の動ける範囲であると同時
に,混合気体の動ける範囲で
もある。つまり, Viが求め
る体積である。
V2=24(L)
20 (1) 6.0×10 Pa (2) 2.3g (3) 1.0g (4) 7.7×10° Pa
※6イ
※6
時説(1) 水がすべて気体になったとすると, その圧力は, 気体の状態
方程式かV="RT より,
容器内に液体が存在するかど
うかの判定法:すべて気体で
m
M
あると仮定して求めた圧力を
3.6
pとすると、
p×10=
-×8.3×10°×363
18
p=6.0×10* (Pa)
(i) p>飽和蒸気圧のとき,
気体と液体が共存し, 真の
圧力は飽和蒸気圧である。
(i)かS飽和蒸気圧のとき,
気体のみが存在し, 真の圧
力はかである。
水はすべて気体として存在する。
下
夜
p×10=
3.6
カ=5.5×10* (Pa)
-×8.3×10°×333
18
の
※64
低
の圧力は飽和水蒸気圧に等しい。
m
2.0×10×10=m x8.3×10°×333
m=1.30 (g)
ア
(20 センター試験)
イ
ト準°55.〈混合気体と蒸気圧)
体積を自由に変えることができる容器内
にヘキサンと窒素をそれぞれ 0.20mol ず
つ入れ,圧力を 1.0×10°Pa,温度を 60°℃
1.0
0.9
0.8
0.7
に保ったところ,ヘキサンはすべて気体と
なった。ヘキサンの蒸気圧曲線は図の通り
である。次の問いに有効数字2桁で答えよ。
R=8.3×10°Pa·L/(mol·K)
M) 混合気体の圧力を 1.0×10®Pa に保
ったまま,温度を徐々に下げていったと
き,何°C でヘキサンが凝縮し始めるか。
(2) 混合気体の圧力を 1.0×10 Pa に保っ
たまま,さらに温度を下げて17°C にした。このときの混合気体の体積は何Lか。
(3) 17°Cのもとで, 凝縮したへキサンをすべて気体にするためには,混合気体の体積を
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 10 20
3040
50 60
70
温度(C)
何L以上に膨張させなければならないか。
「07 上知一+
ヘキサンの蒸気圧(×10°P\)
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解答がお温かくない...
知らなかったですありがとうございます。