• 締切済み

高校化学の問題です。

高校の化学の問題なのですが、答えは知っているのですが、解法がどうしてもわかりません。 理論化学の分野です。 連結コックでつながれた2つの密閉された容器があり、それぞれにビーカーが1つずつ入っている。(それぞれ、ビーカーA、Bとする) ビーカーAに塩化ナトリウム1.46gを、ビーカーBにグルコース7.20gを入れ、それぞれに水100gを加えて密閉された容器に入れ、まず連結コックを閉じた状態で放置した。次に連結コックを開くと、水蒸気の移動が始まる。そして、長時間放置して平衡に到達させた。Na、Clの原子量はそれぞれ、23.0、35.5、グルコースの分子量は180とする。密閉した容器の気相中での水の量は無視できるものとする。また、NaClは完全に電離するものとする。 問)コックを開いて長時間放置して、平衡状態に達したとき、ビーカーに入っている溶液の総質量は? 答え)113g コックを開いたとき、水蒸気がBからAへ移動するのはわかるのですが、どういう計算をすれば総質量が求められるのかがわかりません。 考え方、計算式など教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。

  • 化学
  • 回答数6
  • ありがとう数3

みんなの回答

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.6

#4です。 #5 >ラウールの法則は予備校のハイレベルテキストには解説が出てるので、使って問題ないはず。 いつから予備校が文部省の代わりをするようになったのでしょうか。 「予備校で使っているから使っていいのだ」という論理には納得がいきません。

  • mark1024
  • ベストアンサー率50% (1/2)
回答No.5

質問の回答にはなってませんが、ラウールの法則は予備校のハイレベルテキストには解説が出てるので、使って問題ないはず。

mm_mi_nu_mako
質問者

お礼

そうなのですか。 参考書も見てみます! ありがとうございます。

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.4

>予備校の問題なのですが、解説がなくて…。 予備校で質問すればいいです。 質問を受け付けてくれなければ予備校の意味がありません。 「ラウールの法則により」という解答であれば 「『ラウールの法則』は教科書には出てきません」と言えばいいです。 出題したのですから解答する義務があります。 「ラウールの法則を使っていい」という立場に立てば 「水とエタノールの混合溶液の蒸気圧を求めよ」なんて問題も出てくる可能性があります。 そういう問題が出てくるのを防ぐ意味でも「ラウールの法則」というのには触れていないのです。 予備校の講師の発想は 「蒸気圧降下と沸点上昇はラウールの法則から出てくる、だからラウールの法則は高校の範囲で使っていいのだ」というものだろうと思います。

mm_mi_nu_mako
質問者

お礼

ラウールの法則を使わない方法を、予備校で聞いてみます! ありがとうございました。

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.3

混合溶液の蒸気圧変化は沸点上昇のところで出てくるだけだと思います。 沸点上昇現象自体はラウールの法則によって説明されるものですが教科書には そのことについては一切触れられてはいません。 「ラウールの法則により・・・」という形で解答を書くのには疑問を感じます。 回りくどいことになるかもしれませんが 「蒸気圧の変化と沸点上昇で使った論理の範囲内で考えて解く」ことになります。 教科書の問題ではないですね。 どこかの大学の入試問題ですか。

mm_mi_nu_mako
質問者

補足

そうなんですか…。 難しいんですね。 教科書ではなく、予備校の問題なのですが、解説がなくて…。

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.2

これは高校の化学の範囲ですか。

mm_mi_nu_mako
質問者

補足

はい。高校の化学です。 私も最初は違うと思いました。

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

二つの密閉容器はつながっているので、両者の圧力は同じです。溶質(食塩とグルコース)は蒸気圧を持たないので、密閉容器の圧力は水の蒸気圧に由来するものです。ラウールの法則により、液体と平衡状態にある気体の圧力は、溶液に含まれる各成分について 液中のモル分率*その温度での飽和蒸気圧 を計算し、総合計したものです(但しこの問題の場合は水のみです)。従って二つの密閉容器の圧力が等しくなるためには二つの溶液中の水のモル分率が等しくなければなりません。 食塩1.46gは約0.025モルですが、完全に電離するので2倍して約0.05モルのイオンが生じます。 グルコース7.2gは0.04モルです。 そこで水200gを5:4に比例配分すると111.1gと88.9gです。よって食塩水は1.46+111.1=112.56g≒113gであることが判ります。

mm_mi_nu_mako
質問者

お礼

そういう風に求めるのですね。 詳しく説明していただき、ありがとうございます! 助かりました!!

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