Question

受験生

化学 「混合気体と蒸気圧」の問題です
(2)の問題の解説に
「窒素だけについての状態方程式より」
と書いてあるのですが、なぜ窒素だけなのかが分からないです
なぜヘキサンは考慮しないのですか？

事*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℃
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)
) 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°℃にした。このときの混合気体の体積は何Lか。
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
10
20
30 40
50
60
70
温度(C)
ヘキサンの蒸気圧(×10°Pa)

55(1) 40°℃ (2) 6.0L (3) 24L
解説(1)ヘキサンと窒素はそれぞれ0.20mol ずつなので, ヘキサン
の分圧は, 分圧=全圧×モル分率より、
0.20
0.20+0.20
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°℃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。
このとき,窒素の分圧 かNaは,
(fo)
※2
※3
DN.=1.0×10°-2.0×10=8.0×10°(Pa)
混合気体の体積を Vi[L] とすると, 窒素だけについての状態方程
O.HS
※4
式かN。 Vi=nN.RT より,
8.0×10*× Vi=0.20×8.3×10°× (17+273)
Vi=6.0(L)

化学 混合気体 蒸気圧 状態方程式 飽和蒸気圧

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

解答を見ると、ヘキサンの分圧は考慮している。

窒素だけの状態方程式にするのは、ヘキサンが17℃では気液平衡のため、max圧力が蒸気圧のため、全圧から引いている。その残りが窒素。気体の状態方程式は気体の方程式だから、液体が入っているヘキサンには使えないないから、ヘキサン蒸気圧を引いている。

だから、ヘキサンを考慮しないのではなく、考慮して、引き算し、気体だけを計算している。だから、窒素だけとなる🙇

受験生

なるほど！すごくわかりやすいです！！
ありがとうございました🙇🏻‍♀️

🍇こつぶ🐡

理解され、よかったです🙇