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0.104 K
Kb =
= 0.52Kkg/mol
0.200mol/kg
問4 問題文に与えられたように,希薄溶液の凝固点降下度ATは一般に,
AT = Ki・m ...④
で表される。つまり, 凝固点降下度AT [K] は,質量モル濃度 m 〔mol/kg] に比例する。
ただし,溶質が電解質の場合は注意が必要である。 一般に凝固点降下度は溶質の種類
には関係なく,溶質粒子の数によって決まる。 そこで, 電離によって溶質粒子の数が
増える場合, 凝固点降下度ATは電離によって増加した溶質粒子の総物質量(総濃度)
に比例する。
硫酸水素ナトリウム NaHSO4 は次の ⑤式のように完全に電離するので,
ms [mol/kg〕 のNaHSO 水溶液の物質収支は次のとおりである。
点
A
AT
Ka
m:
NaHSO4
→ Na+ +
電離前
ms
0
電離量
電離後
-ms
0
+ms
ms
HSO-
0
[mol/kg〕
+ms (mol/kg)]
ms[mol/kg]
生じたms [mol/kg〕 の硫酸水素イオン HSO4は⑥式のように電離し、電離平衡に
達しており,そのときの物質収支は電離度 αを用いて表すと次のとおりである。
HSO4
H+ + SO42- •⑥ 計
電離前
ms
0
ms
電離量
-msα
+msa
+msa
+msa
平衡時
ms (1 - a)
msα
msa
ms (1+α)
[mol/kg〕
[mol/kg〕
[mol/kg]
よって,溶質粒子の総濃度は⑥式におけるHSOHSO2の濃度の合計
ms (1 + α) 〔mol/kg] と⑤式で生じた Na+の濃度ms [mol/kg〕 の和であるので,溶質
粒子の総濃度をms とαを用いて表すと、
m=ms (1+α) +ms =ms (2+α) 〔mol/kg]
また, NaHSO4 水溶液の質量モル濃度 ms は 0.100mol/kg より,
m=ms (2+α)=0.100 (2+α) [mol/kg]
④式に AT = 0.420 K, Ki = 1.85K kg/mol, m=0.100 (2+α) 〔mol/kg]
を代入すると、
0.420 = 1.85 x 0.100 (2+α)
α = 0.270...≒0.27
問5 図ウは純溶媒と不揮発性物質が溶解した希薄溶液の冷却曲線を比較したもので
ある。
- 純溶媒
希薄溶液の冷却曲線の特徴は, 純溶
蝶と異なり図ウのRX間のように、
凝固が進むにつれて液温がゆっくり下
温
がっていく点で
RATAT
TAT
Ite
