アトキンス物理化学 10版 5A・6(a)&(b)の解答

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アトキンス物理化学 5A・6(a)解答

前提知識として、ベンゼンの分子量は78。メチルベンゼンの分子量は92。

ラウールの法則は$$p_A=x_Ap_a^*$$で表され、純物質の蒸気圧と混合物質中のモル分率の積は混合物質の蒸気圧であることが示されています。

この時の、全圧はベンゼンの蒸気圧(\(p_B\))とメチルベンゼンの蒸気圧(\(p_A\))の和であるから。$$P_{total}=p_B+p_M=x_Bp_B^*+x_Mp_M^*$$

ベンゼンのモル分率は$$x_B=\frac{n_B}{n_B+n_M}=\frac{\frac{w_B}{M_B}}{\frac{w_B}{M_B}+\frac{w_M}{M_M}}$$質量は等しいので$$=\frac{\frac{1}{M_B}}{\frac{1}{M_B}+\frac{1}{M_M}}$$ $$=\frac{92}{78+92}=0.54$$

よって、メチルベンゼンのモル分率は1-0.54=0.46

全圧は、$$P_{total}=p_B+p_M=x_Bp_B^*+x_Mp_M^*=0.54\times 10+0.46\times 2.8= 6.7kPa$$

アトキンス物理化学 5A・6(b)解答

前提知識として、ジメチルベンゼンの分子量は106。

ラウールの法則は$$p_A=x_Ap_a^*$$で表され、純物質の蒸気圧と混合物質中のモル分率の積は混合物質の蒸気圧であることが示されています。

1.3-ジメチルベンゼンと1.2-ジメチルベンゼンは等モルであるから、モル分率はいづれも\(x=\frac{1}{2}\)

よって、それぞれの蒸気圧について考える。$$1.2ジメチルベンゼンの蒸気圧=20\times 0.50=10$$ $$1.3ジメチルベンゼンの蒸気圧=18\times 0.50=9$$

蒸気圧の組成は$$1.2-ジメチルベンゼンの蒸気圧:1.3-ジメチルベンゼンの蒸気圧=0.526:0.474$$

必要な知識

ラウールの法則が必要となってきます。ラウールの法則とヘンリーの法則はよく混同しますから、ラウールの法則とヘンリーの法則の違い←このサイトで確認してみてください。

以上。お疲れさまでした。

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