Question

みりん

圧力2倍、水量比2倍で×4にならないのはなぜですか？

る
5
2
I
での温度をそれぞれTA, 1B,
Ti〔℃〕とする。 この水溶液の凝固点降下度AT [K] を式で表せ。
(4) 以下のア~ウのうち、純水100gに溶かしたときに水溶液の凝固点が最も低くなる
のはどれか。 記号で答えよ。 ただし,電解質は完全に電離するものとする。原子量は
H1.0, C12,016, Na 23, Cl 35, Ca 40 とする。
イ 塩化カルシウム 1.5g
ア 塩化ナトリウム 1.0g
ウスクロース (C12H22O11) 4.0g
(5) 希薄溶液での凝固点降下を利用して, 溶質の分子量を求めることができる。 しかし,
この測定方法では,分子量が大きい物質になるほど精度が悪くなる。 その理由を答え
よ。
(電気通信大)
90 ヘンリーの法則・平均分子量・分圧
気体X,Yがある。 0℃, 1.01 × 10 Paで水1.00Lに溶ける気体の体積は、Xは 0.0320L,
Yは0.0250Lである。 水の体積変化と蒸気圧は無視できるものとし、 気体定数R=8.3× 103
〔Pa・L/mol・K] として, 以下の設問に答えよ。
(1) 0℃,202×105Paで水200Lに溶けるXの, 0℃, 2.02 × 10Pa での体積 [L] を答えよ。
(2) X (分子量 32.0) と Y (分子量 42.0) からなる混合気体があり,その平均分子量は34.8
である。この混合気体におけるYのモル分率を答えよ。 また, この混合気体が0℃ 2.02
× 105Paで水400Lと接しているとき, 水に溶けているY の物質量 〔mol] を答えよ。
(岐阜大)
4 物質の三態変化 気体の性質溶液の性質固体の構造 51

モル濃度は,
*1 At=kx
は電離後の生活
質量モル濃度
=電離するから,その浸透
10°〔Pa]
する状態では温度変化しない
溶液の濃度が増大し、この
くなり、正確に測定できな
べて凝固し終わるまで温泉
で,溶液の濃度が増加す
ら凝固し終わるまで凝固彦
なる。
と電離する。 したがって
90 答 (1) 0.0640L (2) Yのモル分率 : 0.280
溶けている Y : 2.50×10mol
解説 (1) 0℃, 2.02 ×10Pa で, 水1.00Lに溶解する X の体積は、 この温度, 圧力下では 0.0320
Lである。 したがって,
2.00
0.0640(L)
1.00
(2) Yのモル分率をxとすると,次の式が成り立つ。
32.0x (1-x) +420xx = 34.8
したがって, 混合気体中のYの分圧
2.02×105 × 0.28 = 5.656 × 104 [Pa〕
この分圧下で水4.00Lに溶解するYの体積は,
= 0.100(L)
0.0320x
中京
0.0250 x
4.00
1.00
=
となるから, その物質量は,
5.656 × 10 x 0.100
8.3 x 103×273
2.50×10-3 〔mol]
別解 (1) 気体定数をRとすると, 0℃, 1.01 × 105 Pa で, 水1.00Lに溶解する X の物質量は,
1.01 x 105 x 0.0320
-(mol)
RX273
1.01 x 10 x 0.0320
R ×273
=
したがって 0℃, 2.02 ×10Pa で, 水 2.00Lに溶解する X の物質量は, 圧力も溶媒量もと
もに2倍になったので,
1.01 x 10 x 0.0250
8.3 × 103³ × 273
よって, x=0.280
は,
ケイト
-x 4[mol]
このXの0℃,202×105Paでの体積は ,
1.01 x 10 x 0.0320
RX 273
2.02x105
= 0.0640〔L〕
R × 273
(2) 混合気体中のYの分圧を求めるところまでは同じ。 溶け込む気体の物質量は, 分圧と水の
体積に比例するから,
x4x
×
※1 分圧)
=全圧×モル分率
5.656 × 104 4.00
×
1.01 x 105 1.00
= 2.50×10-3[mol]

ヘンリーの法則