どの方程式をつかえばいいのか？

質問

水500g中にブドウ糖36.0gを溶解した溶液の27℃における蒸気圧を求めよ。27℃における水蒸気圧は26.74mmHgとする。

どうやってとけば・・・？教えてください。

回答No.2

ichiro-hot

解答自体は
　混合溶液の蒸気圧＝水の蒸気圧×水のモル分率
　水のモル分率＝水のモル数/（水のモル数＋ブドウ糖のモル数）
なので、
　混合溶液の蒸気圧
　　＝26.74×｛ （500/18） / （500/18＋36/180） ｝
　　≒26.554…≒26.55(mmHg)

　　◆　◆　◆
「希薄溶液」の非常に基本的な問題ですね。出題しやすいのか、採用試験や資格試験でも見かけたような・・・「化学」が専攻なら「モル分率」という言葉がすぐに浮かんでくる程度の常識にしておく必要が有るかも・・・
　　(1)混合物（ここでは希薄溶液）についての「考え方」
　　(2)数値計算の精度
　2つのレベルで整理して置いたほうがいいですね。

（１）混合物（物質が純粋でなく2つ以上のものが混ざっている）が、不純物が「少量だが無視できない程度混ざってる場合」にどう考えるかということです。

　問題では純物質＝水（○）に、少しの不純物＝ブドウ糖(●）が混合しています。
　モデル化：水の表面をモデル化する。
　純粋な水　　　○○○○○○○○○○　　１００％水の性質　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　ここでは水の蒸気圧）
　水＋ブドウ糖　○○○○○○○○●●　　８０％は水、２０％はブドウ糖の性質
　モデルでは水の性質（水の蒸気圧）の８０％の性質が現れることになります。ここで何％の性質が現れるかというときに、「個数」を使ってることに注意してください。ミクロの世界の「個数」は「モル数」を使うと都合がよいことになります。（問題の場合であれば、ブドウ糖は不揮発性物質だから蒸気圧は無いものとしてよい。）　
混合物の性質は、
　各成分の物質の性質が「粒子数の割合」＝「モル分率」に比例して現れる
ということになります。

※ポイント：
　「希薄溶液」⇒不純物は「少し」
　　　　　　　　　　：十分に広い空間に散らばって少数存在している。
　　　　　　　　　⇒溶質分子同士、溶媒分子同士の相互作用は無視できる。
　　さらに希薄溶液では＜物質の大きさや質量や形といった物質としての個性は無視でき「個数」だけがその性質を決定すると考えても自然現象をうまく説明できる＞。これから「粒子の数の割合」＝「モル分率」という概念が使える。
　混合系は、＜それぞれの構成物質の性質が「粒子の割合」に比例して現れ、それを足し合わせたものが全体の性質になる＞という「複雑系を考える場合の第一近似」というわけです。（当然、相互作用が無視できなくなってくるとこの近似は成り立たないわけで、例えば合金の共融点などが有りますね。）

（２）公式
　　モル分率の近似式がいろいろ有るため表式がいろいろ有ると思います。
　　これは数学的な問題なので、有効数字や近似式に慣れるしかないようです。
　　問題は有効数字の扱いがいい加減です。
　　そのため「水蒸気圧は26.74mmHg」に有効数字を合わせました。

お礼

ありがとうございました。テストに出てほんとに助かりました。

ありがとうございます。

回答No.1

101325

ラウールの法則をつかえばいいです。