• 締切済み

化学の問題(気体)_a

ベンゼンとトルエンの混合物が温度420Kで気液平衡状態にある。 このときベンゼンの液組成はモル分率で0.35であった。ベンゼンの 気相組成はモル分率でおよそいくらか。ラウールの法則が成り 立つものとして計算せよ。なお、420Kにおけるベンゼンと トルエンの飽和蒸気圧は、それぞれ172.2kPa、69.8kPaである。 求めるのは液組成ではなく、気相組成のモル分率です。 ご教授ください。

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数0

みんなの回答

  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)
回答No.1

ベンゼンのモル分率=ベンゼンの分圧/(ベンゼンの分圧+トルエンの分圧) で与えられ、 ベンゼンの分圧=ベンゼンの飽和蒸気圧*液中のベンゼンのモル分率 です(トルエンの分圧についても同様)。

NISEHAGI
質問者

補足

ご回答ありがとうございます。 ベンゼンの分圧= 172.2kPa×0.35= 60.27kPa トルエンの分圧= 69.8kPa×(1-0.35)= 45.37kPa ベンゼンのモル分率= 60.27kPa/(60.27kPa+45.37kPa)= 0.57 というように解釈してよろしいでしょうか。

関連するQ&A

  • 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!

  • 蒸気圧

    温度25度のベンゼンとトルエンのモル比1:4の混合溶液において、気相に窒素が 含まれていて全圧は1atmです。この場合のベンゼンとトルエンの蒸気圧はいくらに なるのでしょうか? この温度でのベンゼンとトルエンの蒸気圧は12.7kPa,3.8kPaです。 相平衡を考えたらいいのでしょうか・・

  • 物理化学の問題です。教えてください。

    モル分率0.05のアセトン溶液は1.013×10^5Paにおいて、75.6度で沸騰した。この水溶液の起草中のアセトンのモル分率は0.630であった。水溶液と組成と気相の組成は平衡である。 (1) この時の水の分圧(蒸気圧)はいくらか求める。 (2) (1)の結果と純粋な水の蒸気圧から、この水溶液中の水の活量を求める。 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。

  • 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。

  • 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!

  • 化学

    32[mol%]のベンゼンと68[mol%]のトルエンの混合液10[mol]がある。この中のベンゼンのモル分率は0.32、トルエンは0.68である。 単蒸留によって原液におけるベンゼンの濃度が10[mol%]になったら、蒸留を止めて取り出したい。 原液残りがどこまで減ったら蒸留を止めるべきか?原液の残りモル数を小数第二位まで求めよ。 ただし、ベンゼンのトルエンに対する比揮発度(a)を2.5とする。 解き方がわからず困っています。 教えてもらえないでしょうか?

  • 大至急お願いします!熱力学の問題がわかりまん

    問題)温度、圧力可変の容器を用いて、温度、圧力を測定すると、ある純液体A(分子量83g/mol)の蒸気圧は368Kで760Torrであった。368K、760Torrにおいて100cm^3の液体Aと30cm^3の液体Bを混ぜ完全に溶解し、溶液1相状態となった。その溶液を温度368Kのもと圧力を下げ727Torrにすると、ごく微量の気相を生じ、気-液2相の平衡状態になった。温度368Kにおける液体の密度は0.885g/cm^3、液体Bの密度は0.885g/cm^3であった。純液体Bの蒸気圧は、368Kで535Torrであった。 (1)この液体の分子量を求めよ。 (2)温度368K、圧力727Torrにおけるこの液体のBのモル分率を求めよ。 (3)368Kでこの溶液系の圧力を下げ720Torrにしたところ、新たな気-液平衡となった。この新たな気相と液相のBのモル分率Xを求めよ。 (4)368K、720Torrにおける気相と液相の全モル数を求めよ。 (5)この溶液の368Kにおける、蒸気圧-組成図の概略図を各相の名前と上のデータをもとに書け。 (1)(2)はなんとか出来たのですがそれ以降の問題がわからないです。 できれば詳しい回答をよろしくお願いします。

  • 蒸留の問題

    何方か以下の問題の解き方をご教示下さい。自分でも解いたのですが、回答が合わず困っています。 メタノール水溶液を88.7℃で長時間保持し、気液平衡を成り立たせた。 このときの液相のメタノール濃度が10%(モル基準)であった。 1)理想溶液である(つまり、ラウールの法則が成立する)として、これに平衡な気相のメタノール濃度(モル基準)を求めよ。ただし、メタノール及び水の蒸気圧は、それぞれ下記のアントワンの式で表現できる。 アントワン式:log10 P(mmHg) =A-B/(t(℃)+C) 水 A=8.02754, B=1705.616, C=231.405 メタノールA=8.07919, B=1581.341 C=239.650 2) 実際は理想気体ではないことを加味して、これに平衡な気相のメタノール濃度(モル基準)を求めよ。メタノール及び水の活量係数はそれぞれ1.786及び1.009である。

  • 基礎物理化学の問題

    下記の問題の解き方のどれでもいいのでを教えてください。 [1] 80℃、101.3kPaにおける水の蒸発熱(⊿H353K)を求めよ。ただし、100℃、101.3kPaにおける水の蒸発熱(⊿H373K)は40.67kJ/molとする。また、水および水蒸気の平均定圧モル熱容量(Cp)は、それぞれ75.3J/Kmol、34.3J/Kmolとする。 [2] 1molのN2を300Kから400Kに加熱したときのエンタルピー変化(⊿S)を求めよ。ただし、N2の平均定圧モル熱容量(Cp)は、29.3J/Kmolとする。 [3] 1073K、101.3kPaにおける不均一反応CO2(g)+C(s)=2CO(g)の標準自由エネルギー変化(⊿G°)は、-16.5kJ/molである。標準圧は101.3kPaである。次の(1)~(3)の問いに答えよ。 (1) 1073K、101.3kPaにおけるこの反応の平衡定数(Kp)を求めよ。 (2) 1073K、101.3kPaにおいて最初1molのCO2(g)が過剰の炭素中で平衡に達したとき、(a) CO(g)のモル分率、(b) CO(g)の分圧を求めよ。 (3) 1073K、200kPaにおいて、最初1molのCO2(g)が過剰の炭素中で平衡に達したとき、(a) CO(g)のモル分率、(b) CO(g)の分圧を求めよ。