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(例)を参考にして記入すること｡
○印をつけること。
例題 9 エタノールの分圧
OCC, 1.013 × 10Pa で 1.12L の窒素と, 4.6gのエタノール CHOH を, 容積の変えられる容器に入れ、
57℃に保った。 57℃ でのエタノールの飽和蒸気圧は 4.05 ×10^ Pa である。
(1) 容積を 2.37Lにしたとき,気体として存在するエタノールの物質量は何mol か。
(2) 容積を 9.50Lにしたとき, エタノールの分圧は何Paか。
指針 窒素はつねに気体であると考えられるが,エタ
ノールは気体のみの状態か, 気体と液体が共存してい
る状態かすぐには判断できない。 そこで、 エタノール
の分圧は、エタノールがすべて気体になると仮定して,
気体の状態方程式から求めた圧力 (仮の圧力) をもと
に考える。
・仮の圧力>飽和蒸気圧 の場合
⇒ 液体と気体が共存。
エタノールの分圧は,飽和蒸気圧の値と
なる｡
仮の圧力≦飽和蒸気圧 の場合
⇒ すべて気体で存在。
仮の圧力の値がそのまま, エタノールの
分圧となる。
解答 (1) エタノール 4.6g は
= 0.10mol。
このすべてが気体になると仮定したときのエタノー
ルの分圧をp 〔Pa〕 とすると, DV=nRT より,
p 〔Pa〕×2.37L
= 0.10mol×8.3×10°Pa・L/(mol・K)
4.6g
46 g/mol
X (57+273) K
p=1.2×10°Pa>4.05×10^ Pa
仮の圧力
飽和蒸気圧
よって,エタノールはすべて気体になっておらず.
エタノールの液体が存在する。 このときのエタ
ノールの分圧は, 飽和蒸気圧の値の 4.05 × 10 Pa
なので,
4.05 × 104 Pax 2.37L
=n[mol]×8.3×10° Pa・L/(mol・K)
X (57+273) K
n = 0.035mol 答
(2) エタノールがすべて気体になると仮定したときの
分圧をか’ [Pa〕 とすると
p' (Pa) x9.50
= 0.10mol×8.3× 103Pa・L/(mol・K)
p'≒2.9×10Pa <4.05×10^ Pa
仮の圧力
飽和蒸気圧
X (57+273) K
よって,エタノール 0.10molはすべて気体になっ
ているので、エタノールの分圧は仮の圧力と同じ
で, 2.9×10 Pa答
40
レー
(2)
4
(ウ)
(2)
