Question

せいろん

考え方もわかりません…教えてください。

(3) 安息香酸をベンゼンに溶解すると, 安息香酸の一部は下のように
2分子間で水素結合によって二量体を形成し, 1分子のように振る
舞うことが知られている。安息香酸3.66gをベンゼン 100gに溶解
したとき凝固点は 4.24°C であった。 このとき二量体を形成してい
る安息香酸の割合として最も近い数値(%)を選び, 番号をマーク
しなさい。ただし, ベンゼン中で安息香酸は電離しないものとする。
--HO
2
OH
10
2)
25
3
40
4
55
70
85
○二0

(3)安息香酸の物質量は CeH,C00H=122 なので
3.66
=0.0300[mol]
122
安息香酸が 2x[mol] 会合し二量体を形成したとすると, 溶液中の溶質粒
子の全物質量は
(0.0300-2x)+x=0.0300-x[mol)
この溶液の凝固点降下度は
0.0300-x
At=5.46-4.24=5.07×
0.100

40
*=0.00593[mol]
したがって、 二最体を形成している安息香酸の割合は
0.00593×2
0.0300
-×100=39.540[%]

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

しゅわっちい

安息香酸が0.0300molあって
そのうち2Xmolが二量体を作ると
二量体を作らない安息香酸は(0.0300－2X)mol
二量体をつくる安息香酸について、
安息香酸2分子で二量体1分子ができるから
安息香酸2Xmolから二量体はXmolできる。

なので、全物質量は安息香酸と安息香酸二量体の物質量の和
の(0.0300－2X)＋X＝0.0300－X(mol)

これを凝固点降下の式に代入すればＸはでてきます。

二量体を形成した割合を問われているので
(二量体を形成した安息香酸の物質量)÷(もともとの安息香酸の物質量)
＝2X÷0.0300×100
で答えは出てきます！

せいろん

Xは安息香酸1つあたりのmolを表していますか？

しゅわっちい

んー、そういうふうに設定はしてませんね、
なんなら二量体を形成する安息香酸をX molとしてもいいのですが、
これを2で割らなきゃいけないのでX/2と分数が出てきます。
なので計算しづらいのを見越して2Xと置いたわけです。

2Xこそが二量体を形成する安息香酸の全物質量なので
Xが何を表すのか、と問われたら
二量体を形成する安息香酸の物質量の半分、としか言えないです。

せいろん

なるほど。ありがとうございます！