Question

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2枚目は模範解答です
なぜ27℃ではなく100℃を使うのでしょうか？

ある揮発性液体(化合物 X)の分子量を決めるために次の実験をした。丸底フラ
スコの口にアルミホイルをかぶせ,細孔を1つあけた器具Aを用意した。室温
(27℃)でAを天秤(てんびん)にのせたところ, 表示値はM.fg)となった(測定
1)。このAに少量のXを入れた。次に, Aをビーカーに入れ, 丸底フラスコの
口付近まで水に浸した。水を加熱し沸騰させ, 水の沸点(100℃)でAの温度を維
持すると,Xはすべて気化し, A内の空気はすべて追い出された。 加熱を止め,
Aをビーカーから取り出した。Aを室温(27℃)までゆっくり冷やし, 気化して
いたXを液化させた。 このときのAを天秤にのせたところ, 表示値は M,[g]と
なった(測定2)。測定1および測定2の結果から, Aの内部に残ったXの質量を
求め,Xの分子量を決定した。
下線部に関して、次の問1~3に答えよ。 ただし, 実験時の大気圧は1.0×
10° Paであった。また, 液化した化合物Xの体積は無視できるものとし,すべて
の気体は理想気体としてふるまうものとする。
問1/化合物Xの一部が室温(27℃) で気体として存在するために、器具 A 内の
空気の物質量は測定1と測定2で異なる。その差に相当する空気の質量(w[g)
を使って測定値を補正することにより, 器具 A内に残ったXの質量を求め
ることができる。そのXの質量を表す適切な式を, 次の0~④のうちから1
つ選び,番号で答えよ。ただし, wは正の値である。
0 M,- M, + w
2 M- M。
③ M,- M, - w
の u(M - M)
W
問2 化合物Xの 27℃ (T (K] とする)における蒸気圧をp [Pa], 空気のモル
質量をm[g/mol), 器具 A の内容積をV[L), 気体定数を R(Pa-L/(mol-K)]
とする。(1)の w[g] を式で表せ。
開3 器具A内に残った化合物 Xの質量は0.27gであった。 Aの内容積を 0.10L
として、Xの分子量を有効数字2桁で求めよ。気体定数をR= 83 x 1°
Pa· L/(mol-K)とする。

P円2. pリ-特門
PV
meT
M-
PV
0983200-973
2
-よう、5883

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

27℃だとxの他に空気も入っているから、100℃で追い出したと問題文にあり、その後、残った質量が0.27gなんで。
残ったxは100℃の時には既に空気が飛んでなくなっているから、その空気が飛んだ時の温度を使ってます。この後、気化したxを凝縮させていますが、凝縮させる前から、フラスコに入っているxは状態は凝縮させる前から、入っているモルは変わらない(気体でも液体でもxは同じモル)。だから、100℃で計算しています。

冷やしたのは、フラスコの変化後の質量M2を測るためにしたので、
27℃での状態方程式ではありません。実際、状態方程式は気体の状態方程式であり、液化したら、気体の状態方程式は使えない(液体の状態方程式ではないから)。

だから、100℃での気体の状態方程式を使っています。

かみ砕いて説明したつもりですが、まどろっこしくて、分かりにくいかも。理解できたらよいのですが🙇

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ありがとうございます！！
とても分かりやすかったです!!🙇‍♂️

🍇こつぶ🐡

理解されたようで、よかったです🙇