締切済み ラウールの法則２ 2009/10/30 20:40 「理想気体のおける溶媒の蒸気圧は純溶媒の蒸気圧と溶液中の溶媒のモル分率の積である」 という文章ですが、溶液中の溶媒ではなく溶質ではないでしょうか？ みんなの回答 （2） 専門家の回答 みんなの回答 okormazd ベストアンサー率50% (1224/2412) 2009/10/30 22:21 回答No.2 たとえば、ベンゼン―トルエン系は、ほぼラウールの法則にしたがいます。このとき、どちらを溶質、どちらを溶媒としましょうか。どちらでも同じことです。 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する（1） gohtraw ベストアンサー率54% (1630/2965) 2009/10/30 22:08 回答No.1 「溶媒の蒸気圧は」なので、「純溶媒の」蒸気圧と溶液中の「溶媒の」モル分率の積で正しいです。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学化学 関連するQ&A ラウールの法則とヘンリーの法則について 薬剤師国家試験93回問17に、【ラウールの法則が成立する溶液について、揮発性溶媒Aの蒸気圧降下の大きさΔPが下式で示されるのは、溶質Bが不揮発性の場合である。ΔP=PA0・XB(PA0：純溶媒Aの蒸気圧、XB：溶質Bのモル分率）】とあり、この問は正解となっていました。 また別のところに、【ヘンリーの法則⇒揮発性の溶質Bの蒸気圧PBは、溶液中に存在する溶質のモル分率（XB)に比例し、以下の式が成立する。 PB＝KB・XB (KB：ヘンリーの法則における定数）】とありました。 そして、薬剤師国家試験第87回問21にアセトン-クロロホルム混合溶液の「縦軸：圧力(bar),横軸：クロロホルムのモル分率」を取ったグラフがありました。 ここで、疑問に思いました。 この87回問21では、クロロホルムが溶質Bにあたると思うのですが、クロロホルムは揮発性の溶質であり、ヘンリーの法則が成り立つのは分かりますが、なぜラウールの法則が成り立つのでしょうか？ラウールの法則は上記で述べたことより不揮発性の溶質じゃないと成り立たない気がするのでですがどうでしょうか？ お手数をおかけしますが、ご存知の方がおられましたら、質問対応よろしくお願いいたします。 ラウールの法則の導き方 ラウールの法則(Raoult's law) 飽和水蒸気圧は、水滴の表面の水分子の数に比例するので、溶質を含む溶液から成る水滴の表面上の飽和水蒸気圧e'は純水の水滴の表面上の飽和水蒸気圧eより小さくなり、両者の比fは、 f=e'/e=n0/(n+n0) で与えられるという法則。ここで、n0；純水の分子数、n；溶質の有効分子数である。希釈されている溶質の場合は、n≪n0なので、 f=e'/e=1-n/n0 と近似表現される。 溶質の有効分子数nは、 n=iN0ms/Ms と表される。ここで、N0；アボガドロ数(=6.02×1023）、ms；溶質の質量、Ms；溶質の分子量である。i；解離するイオン数 上記の式はどのようにして導かれるのでしょうか。どなたかよろしければご回答お願いします。 混合溶液の蒸気圧とモル分率 ある温度で理想気体となる、２成分からなる混合溶液の蒸気圧を求めたいのですが、気になる点があるので、教えていただけたら幸いです。 今わかっていることは、各成分の分子量、理想気体となる温度での各成分の蒸気圧です。自分なりに考えて、ラウールの法則で答えを求めたのですが、問題として求められていることは『２成分が等重量のときの溶液の蒸気圧』です。この『等重量』というところに引っかかります。ラウールの法則だと、特に重量は関係してこないと思うのですが、ただ単にラウールの法則を用いるだけでは、答えは求められないのでしょうか。 また、モル分率に関しても、きちんと理解できているか不安なので、教えていただけたらと思います。 例えば『ベンゼンとトルエンの混合液』の場合、ベンゼンの分子量は 78、トルエンの分子量は 92 だと思うのですが、ベンゼンのモル分率は 78 / (78+92) で正しいでしょうか。それとも、このモル分率を求める際に各溶液の重量が関係してくるのでしょうか。 よろしくお願い致します。 物理化学の問題です。よろしくお願いします。 50mol%のベンゼンと50mol%のトルエンからなる理想溶液がある。 この蒸気を20℃の全蒸気圧とその組成をモル分率で求めよ。 ただし、20℃のベンゼンの蒸気圧は9.96kPa、トルエンの蒸気圧は2.97kPaである。 よろしくお願いします！ 分圧、沸騰について 混合溶液は理想溶液であればその蒸気圧は各成分のモル分率の和に等しいということを知りました。つまり蒸留というのは、沸点の違いで分けるのではなく、ただ単に沸騰した溶液の蒸気の濃度差を利用しただけだと解釈しました。しかしそこでもおかしなことが起こりました。例えばエタノールと水の８０℃での蒸気圧をそれぞれ760mmHg、360mmHgとします。そしてエタノールと水をモル比１対１で混合した溶液を考えます。それは理想溶液であるとします。溶液中のエタノールと水の80℃での蒸気圧はそれぞれ380mmHg、180mmHgとなり、溶液の80℃での蒸気圧は560mmHgとなり、大気中では沸騰しないことになってしまいます。これでは実際の現象に反しますよね？それともこれも非理想溶液との誤差の範囲内なのでしょうか。そしてこのような現象が起こるのならそれは水蒸気蒸留の原理である、互いに不溶な液体はそれぞれの蒸気圧の和が外圧に達したとき沸騰する、ということと同じではないのですか？ モル沸点上昇の仕組み 高校化学の範囲からの質問です。 「モル沸点上昇は、溶けている溶質によって溶媒の蒸発が妨げられるため、溶媒の蒸気圧が下がり、沸点が上昇する」というようなことが参考書に書いてありました。また、「モル沸点上昇は溶媒に溶けている溶質の物質量に比例する」というようなことも書いてありました。ここで疑問に思ったのですが、溶質が高分子のものや低分子のものにかかわらず、同じモル数ならば同じだけ沸点が上昇するのでしょうか？高分子のほうが低分子よりも溶媒の蒸発を妨げ、少ないモル数で沸点が上昇すると思うのですが・・・ 以上、宜しくお願いします。 実在溶液の化学ポテンシャル 実在溶液の化学ポテンシャルで気になるところがあるので質問します テキストでは,平衡時は気体と液体の化学ポテンシャルが等しいことを使って 実在溶液の化学ポテンシャルを導出しています。 それで,気になるところというのは 気体を理想気体としているところです。 テキストには実験して蒸気圧がわかれば 実在溶液の化学ポテンシャルが求まる、 と書いてあります。 実験で測った蒸気圧は実在気体ですが, これを理想気体の蒸気圧に代入してもいいのでしょうか? それとも理想気体も実在気体も圧力は変わらない,ということでしょうか? よく分からないです,よろしくお願いしますm(__)m 大至急お願いします。大学の化学の宿題がわかりません 大至急お願いします。大学の化学の宿題がわかりません。 問題１）液体Aの密度は０．９６５ｇ/ｃｍ＾3、分子量68ｇ/molである。液体Bの25℃での密度は0.98ｇ/ｃｍ^3、分子量105ｇ/molである。溶液I（液体A、50ｃｍ^3と液体B50ｃｍ^3を混合した1相の溶液）をつくり、密封容器に入れた。この溶液の温度と圧力を上げ、100℃、950Torrでは、溶液は１相状態で、圧力を下げ850Torrに保つと溶液と微量の混合気体の気―液平衡状態になった。 １）100℃、850Torrで容器内は液相と微量混合気体相の２相からなっており、この溶液相の組成は初めの１相溶液の組成にほぼ等しいとして、純液体Bの蒸気圧P＊を求めよ。ここで100℃における純液体Aの蒸気圧P*は530Torrであった。 ２）100℃、850Torrにおける容器内の微量混合気体相のB成分のモル分率Yを求めよ。 ３）100℃における蒸気圧（全圧）PとB成分のモル分率Zの関係を示す概略図を結果を基に書け。 問題２）成分AとBからなる１相の溶液があり、その溶液の温度を下げると２相（濃厚相、希薄相）の溶液に分離した。濃厚相の溶液のモル分率はX（A,濃厚）＝0.86であり、希薄相ではX(A、希薄)＝０．０５であった。その２相のモル数の比はn（濃厚）：n（希薄）＝１：６であった。１相での溶液全体の成分AとBのモル数の総和は8モルである。 １）総分離前の１相状態における溶液のA成分のモル分率X（A、1相）を求めよ。 ２）１相の溶液と２相（濃厚相および希薄相）の溶液の各相における、成分Bのモル数を求めよ。 ３）B成分の総分離前と後のモル数を求めよ。 あまり頭が良くないので詳しく回答してもらえると助かります。よろしくお願いします。 理想液体の蒸気圧から蒸気の成分のモル分率を求める 液体XとYを混合すると、理想溶液を形成する。ある温度において、純粋な液体XとYの蒸気圧は、それぞれ1000hPa、500hPaである。 その温度で、液体XとYを混合し、成分Xのモル分率が0.25の溶液を形成させた。この溶液と平衡にある蒸気における成分Xのモル分率を計算してください。 すみませんが、計算の途中過程と、簡単で構いませんのでなぜそうなるのかという解説を宜しくお願いします。 熱力学での宿題がわかりません！ 問題１）ある純物質Aの1.00×10^5Paにおける融点は425.5Kであり、2.00×10^8Paにおける融点は、453.5Kであった。1.00×10^5Pa、425.5KにおけるAの液体と固体のモル体積は、それぞれ180cm^3/mol、168cm^3/molであった。ここで融解エントロピー、融解に伴う体積変化は、共に温度、圧力に依存しないとする。 （１）融解に伴う体積変化はいくらか。 （２）誘拐エントロピーを求めよ。 （３）8.50×10^7における融点を求めよ。 問題2)液体Aの25℃での密度は0.88ｇ/cm^3、分子量68ｇ/molである。液体Bの25℃での密度は0.96ｇ/cm^3、分子量105ｇ/molである。２つの均一に溶けた溶液を作りその溶液の平衡にある蒸気圧を25℃で測った。溶液I(液体A、30cm^3と溶液B,、70cm^3を混合）の蒸気圧は580Torrであった。 （１）25℃での純液体Aの飽和蒸気圧Pと純液体Bの蒸気圧Pを求めよ。 （２）溶液Iと平衡にある気相の濃度（Aのモル分率）を求めよ。 （３）溶液Iの圧力を下げ、平衡にある気相の蒸気圧が600Torrとなった。この時の溶液と気相の濃度をモル分率で示せ。 問題3）ある化合物B60ｇを溶媒であるフェノール１キロに溶解させたところ完全に溶けた。その溶液の凝固点が0.05K降下した。ここで、フェノールの分子量は94.1ｇ/mol、凝固点降下係数K（7.27K・ｋｇ/mol）とする。 （１）このBのフェノール溶液における溶質Bの質量モル濃度b（mol/ｋｇフェノール）はいくらか。 （２）この溶液中の化合物Bのモル数はいくらか。 （３）化合物Bの物質量を求めよ。 一人でずっと考えたのですが全然わかりません。 あまり頭が良くないので詳しい解説でよろしくお願いします。 高校化学の質問 こんばんは。 今溶液の濃度について勉強しているのですが、 質量と物質量は何がどう違うのでしょうか・・・？ また、ラウールの法則の 「蒸気圧降下は、溶質の種類に無関係で溶質の質量モル濃度に比例して大きくなる」というのも良く分からないです。蒸気圧が低下するということは蒸発する分子が少なくなるということなんでしょうか？？ ちんぷんかんぷんです。誰かアドバイスお願いします；； ヘンリーの法則を使った問題の解き方 溶解に必要な分圧とヘンリーの法則の関係 25℃の水100gに二酸化炭素21mgが溶解するために必要な分圧を求めよ。 ヘンリー定数ＫH=2.937kPam^3mol^-1 水の密度は1.00gcm^-3とする。 ヘンリー定数が書いてあることから考えて、 ヘンリーの法則 ＰB=ＫH×ＸB (ＰB:溶質の蒸気分圧、ＫH:ヘンリー定数、ＸB:溶質のモル濃度) を使ってみると解けたのですが、 「揮発性の溶質を含む希薄溶液が気相と平衡にあるときには、気相内の溶質の分圧は溶液中の濃度に比例する」というヘンリーの法則の考え方からすると、 どうして溶解するために必要な分圧が求められるのかがわかりません。 「溶質の蒸気分圧＝溶質するために必要な分圧」であるのは、どのように考えればいいのでしょうか。 長文で見難い文章になってしまいましたが、どうか教えていただければ幸いです。 高校化学の問題です。わからないので教えて下さい。 問題 [1] [A] 圧力1.01×10^5Pa下での沸点が、69℃のnx[mol]のヘキサン（成分X）と、98℃のny[mol]の へプタン（成分Y）の混合溶液の場合、それらの気体の状態を理想気体とみなせば、ある温度 での成分X と Yのそれぞれの分圧をpx および pyとすると、混合気体の全圧 pは p=px + py となる。px と pyは、同じ温度でのそれぞれの純粋な液体の蒸気圧pºx と pºyを用いて、この 溶液の蒸気圧pは次の式となる。 p=nx/(nx + ny)×pºx + ny/(nx + ny)× pºy (1) (i)溶液の蒸気圧が外気圧と等しくなると沸騰が始まるが、(ii)このとき生じた混合気体を 理想気体とみなし、これを凝縮できるとすれば、混合溶液の分留の原理を理解することが できる。 問１ 1mol のヘキサン（成分X）と2mol のヘプタン（成分Y）を混合した。 この溶液を1.01×10^5Pa下で全物質量の50%まで蒸留した。 文章[A]の式 (1)および(i)を参考にして、正しい記述を下の（あ）～（か）からすべて選び、 記号で答えよ。（それぞれ理由を書いて下さい。） （あ） 溶液の蒸気圧は純粋成分の蒸気圧より小さいので、沸点は98℃以上である。 （い） 溶液の蒸気圧は純粋成分の蒸気圧より大きいので、沸点は69℃以下である。 （う） 沸点は69℃と98℃の間であり、蒸留開始から終了まで沸点は変化しない。 （え） 沸点は69℃と98℃の間であり、蒸留を続けると沸点が上昇していく。 （お） 蒸留開始時に比べ、蒸留を続けるにつれて、沸騰により生じる混合気体が凝縮した 液体中のヘキサンの割合が増加していく。 （か） 蒸留開始時に比べ、蒸留を続けるにつれて、沸騰により生じる混合気体が凝縮した 液体中のへプタン割合が増加していく。 問２ 文章[A]の(ii)の例として、問１と同じ混合溶液の蒸留を開始した。沸騰開始直後に発生した 混合気体中のヘキサンの分圧をpºxを用いて表せ。 問３ 問２で発生した混合気体が凝縮した液体中のヘプタンのモル分率をpºx とpºy の両者を用いた 式で表せ。 以上、よろしくお願いします。 化学 50.00gのクロロベンゼン(モル質量112.6g/mol)と同じ質量のブロモベンゼン(モル質量157.0g /mol)とを混合した20℃の溶液があります。理想溶液とみなすことができるものとして、この溶液の蒸気圧(全圧)を計算してください。ただし、20℃でのクロロベンゼンの蒸気圧は1.13kPa、ブロモベンゼンの蒸気圧は0.416kPaとします。 飽和蒸気圧について。 水にショ糖を溶かすと、ラウールの法則から蒸気圧が下がるのはわかるのですが、 水にエタノールを溶かすと何故蒸気圧が上昇するのですか？ 水蒸気蒸留とかいう実験問題を解いたことがあるのですが このことと関係が深いような気がします。 東大の過去問で触れて、解説に 混合液体中のそれぞれの蒸気圧はモル分率に比例するから エタノールの割合が大きくなるほど溶液中の蒸気圧は高くなる と書いてあるのですが、新研究で調べても ラウールの法則については書いてあるのですが、 揮発性物質と揮発性物質を混合させた場合についてなぜモル分率に 蒸気圧が比例するのか書いてありません。 回答お願いします。 混合溶液のモル分率の求め方を教えてください！ 問 あるベンゼントルエン溶液の1atmにおける沸点は80.0℃であった。 この溶液から沸点の組成を求めたところ、ベンゼンのモル分率が0.830であった。 最初のベンゼンのモル分率を求めよ。 この温度でベンゼンおよびトルエンの蒸気圧はそれぞれ957mmHg、379.5mmHgである。 よろしくお願いします！ 屈折率について メチルアルコールと水の混合溶液をアッベの屈折率計で測定する実験を行いました。系が0，20，40，60，80，100重量パーセントなのですが、これをモル分率に変換せよと言われました。しかし、重量パーセントから溶質のグラム数を求める解き方が分かりません。 与えられているのは、重量パーセントとそのパーセントにおいての密度です。重量パーセントは(溶質のグラム数)/(溶液のグラム数)×100だから、溶媒を勝手に100グラムとおいて解いても良いのでしょうか？ 分かりづらいかもしれませんが、どなたかご教授宜しくお願いします。 蒸気圧の問題 次の問題のやり方（答えまでの過程）が分からなくて困っています。どうか教えて下さい。 100℃におけるベンゼンの蒸気圧は180.9kPa、トルエンの蒸気圧は74.4kPaである。両者が互いに理想溶液をつくるものと仮定して、１bar(=100000Pa),100℃で沸騰するときの上記の組成を求めよ。 ちなみに答えはベンゼンのモル分率0.434が答えです。 という問題です。 どの公式を使ったらいいのですか？ どの公式を使ったらいいのですか？ 純物質A,Bの同温における蒸気圧は9.5kPa、4.0kPaである。 Aが2モル、Bが３モルの混合物が理想溶液を形成するときこの混合物の蒸気圧は？ という問題なのですが、解き方の考え方がわかりません。 蒸気圧降下が起こるかなとも考えたのですが余計に混乱してきてしましました。 解説お願いします。 沸点上昇の説明 沸点上昇の説明として、 「溶質分子が、溶媒分子が蒸発して飛び出そうとする際の邪魔になる為、蒸気圧が下がり、沸点が上昇する」 といった言い回しをよく見かけます。 この説明は、溶液中の溶媒と溶質を個別に考えることが出来てイメージしやすいのですが、「本来の沸点に達した溶媒の蒸発を、数パーセントの溶質の存在が物理的に妨げている」と捉えると納得出来ません・・。 冒頭の沸点上昇の説明は正しいのでしょうか？ また、沸点上昇には溶質溶媒間の分子間力やその他の要因は無いのでしょうか？ わかる方、どうぞ宜しくお願い致します。
