Question

𝘆𝗮𝗸𝗮

2枚目の解説の赤で囲ったところなのですが、なぜ液体試料の蒸気しか残らないのですか？教えて下さい！

X
求めよ。
実験
212. 揮発性液体の分子量測定 ある揮発性の液体の分子量を求める
ために,次の実験操作 ① ~ ③ を行った。
~
① 内容積 300mLの丸底フラスコに小さい穴を開けたアルミ箔を
かぶせて質量を測定すると, 134.50g であった。 進
② このフラスコに液体の試料を入れ, アルミ箔でふたをした。 こ
れを図のように, 77℃の湯につけ, 液体を完全に蒸発させた。
③ フラスコを湯から取り出し, 室温20℃まで手早く冷やして, フ
ラスコ内の蒸気を凝縮させた。 フラスコのまわりの水をふき取
アルミ箔とフラスコの質量を測定すると, 135.33gであった。
大気圧を1.0×10 Pa, 液体の蒸気圧は無視できるものとして,次の各問いに答えよ。
(1) 操作② (図の状態) で, フラスコ内にある蒸気の質量は何gか。
(2) 操作② (図の状態) で, フラスコ内の蒸気の圧力, および温度はそれぞれいくらか。
(3) この液体試料の分子量を求めよ。
アルミ箔 穴
AKAL

212. 揮発性液体の分子量測定・
解答 (1) 0.83g (2) 圧力:1.0×105Pa 温度 : 77℃ (3) 80
解説 この実験の操作① ~ ③ は図のように表される。
① アルミ箔
134.50g
フラスコ+アルミ箔
+空気の質量
液体試料
を入れる
M=
空気
WRT
PV
補口
②
加温
液体試料
液体試料 の蒸気
②'
液体試料の蒸気
で満たされる
空気や余分
な蒸気が追
い出される
-湯
冷却
③
操作②で液体試料を完全に蒸発させたとき, フラスコ内は液体試料の蒸
気で満たされて飽和状態になる。 このとき, フラスコ内の空気や余分な
蒸気は,アルミ箔に開けられた小さい穴を通って空気中に押し出される。
(1) 操作 ②'で丸底フラスコの中にあった蒸気が③で凝縮している。
③で測定した質量 135.33g から ① で測定した質量134.50gを引いたも
のが,②'でフラスコ内にあった蒸気の質量となるので
tos
135.33g-134.50g=0.83g
(②2) アルミ箔に穴が開いているので,フラスコ内の圧力は大気圧に等
しい。また、湯浴が77℃であったので、蒸気の温度も77℃である。
(3) 液体の蒸気で飽和した状態に、気体の状態方程式 PV = nRT をあ
てはめる。 (1) から, 蒸気の質量は0.83g, (2)から, 蒸気の圧力、温度は
それぞれ 1.0×105 Pa, 77℃である。 また,体積は300mL (=0.300L)な
ので、そのモル質量M[g/mol] は, 次のように求められる。
0.83g×8.3×103Pa・L/(K・mol)×(273+77)K -=80.3g/mol
1.0×105 Pa×0.300L
(77°C)
135.33g
フラスコ+アルミ箔+空気の質量
+ 液体試料(液体+蒸気)の質量
凝縮した
液体試料
K
Ja
xe
①液体の蒸気圧は無視で
きるものとしているので,
蒸気はすべて凝縮して液
体になっていると考える。
② 実験操作 ②' で液体が
完全に蒸発したとき,蒸
気圧=大気圧となってい
る。
大気圧
蒸気圧
77℃℃
第Ⅱ章 物質の状態