アトキンス物理化学10版解答

アトキンス物理化学 10版 4B・5(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 4B・5(a)解答

クラペイロンの式を用いる。

dP=(100-1)atm

dT=(351.26-350.75)K

\(\Delta V_{trs}=163.3-161.0 cm^3/mol\)

$$\Delta_{trs}S=\Delta_{trs}V\times \frac{dP}{dT}$$

$$\Delta_{trs}S=2.3\times 10^{-6}\times \frac{99\times 1.013\times 10^5}{0.51}=45.23 J/K/mol$$

ここで、$$\Delta_{trs} H=T\Delta_{trs}S=350.75\times 45.23=15.9 kJ/mol$$

アトキンス物理化学 4B・5(b)解答

dP=(1.2\times 10^6-1.0\times 1.013\times 10^5)Pa

dT=(429.26-427.15)K

\(\Delta_{trs} V=152.6-142.0 cm^3/mol\)

$$\Delta_{trs}S=\Delta_{trs}V\times \frac{dP}{dT}$$

$$\Delta_{trs}S=10.6\times 10^-6\times \frac{1098700}{2.11}$$

ここで、$$\Delta_{trs}H=T\Delta_{trs}S=2.36 kJ/mol$$

必要な知識

・クラペイロンの式

1モル当たりのギブスエネルギーが化学ポテンシャルであるので、

dGm=VmdP-SmdT=dμ

平衡状態では、異なる相の化学ポテンシャル変化は等しいので

Vm(α)dP-Sm(α)dT=Vm(β)dP-Sm(β)dT

この式を整理して、

(Vm(α)-Vm(β))dP=(Sm(α)-Sm(β))dT

転移モル体積:\(\Delta_t{rs} V=V_m(α)-V_m(β)\)

転移エントロピー:\(\Delta_{trs} S=S_m(α)-S_m(β)\)

とするとクラペイロンの式が得られる。

\(\frac{dp}{dT}=\frac{\Delta_{trs} S}{\Delta_{trs} V}\)

お疲れ様でした😢

アトキンス物理化学 10版 4B・4(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 4B・4(a)解答

\(p=p^*e^{V_m(l)\Delta P/RT}\)の式をつかう。

1bar =1.0*105Paであるから、\(\Delta P=(20\times 10^6-1.0\times 10^5)Pa\)

$$V_m(l)=18.02/0.9982=18.05 cm^3/mol$$

よって、

$$ \frac{V_m(l)\Delta P}{RT}=\frac{18.05\times19900000}{8.31\times 293}\times 10^{-6} =0.1475$$

$$p=2.34\times e^{0.1475} kPa$$

$$p=2.71 kPa$$

アトキンス物理化学 4B・4(b)解答

\(p=p^*e^{V_m(l)\Delta P/RT}\)の式をつかう。

$$\Delta P=(15\times 10^6-1.0\times 10^5)Pa$$

$$V_m(l)=128.2/1.14=112.5$$

$$\frac{V_m(l)\Delta P}{RT}=\frac{112.5\times 14900000}{8.31\times 368}\times 10^{-6}=0.5481$$

$$p=2.0\times e^{0.5481}kPa$$

$$p=3.46 kPa$$

必要な知識

加圧された液体の蒸気圧は、平衡状態において液相、気相の化学ポテンシャル変化が等しいという関係式から導き出すことができる。

液相の化学ポテンシャルμL=Vm(l)*dP

気相の化学ポテンシャルμg=Vm(g)*dp ※気体のモル体積は気相を完全気体とみなすとVm(g)=\(\frac{RT}{p}\)である。

よって、$$V_m(l)\times dP=\frac{RT}{p}*dp$$という関係式が導出される。

この時の積分範囲は、

気相:\(p^*→p^*+\Delta P\)

液相:\(p^*→p\)

である。

積分すると、$$ln\frac{p}{p^*}=\frac{V_m(l)}{RT}\Delta P$$

が導出される。これか対数を除いてやると

$$p=p^*e^{V_m(l)\Delta P/RT}$$

以上、お疲れさまでした😢

悩める理系大学生のためにアトキンス物理化学10版解答&答えを作ってみた!!

大学の講義でよく使われるアトキンス物理化学の教科書。演習問題を載せているくせに解答がないのは不親切ですよね。

なので、僕が設問(演習問題)の解答を作成してみました!!!

もし、この答え違うのでは?と思った方はコメントで教えてください!!お互いにこのサイトの質を高めて、悩める大学生を救済していきましょう!

よかったら、拡散もお願いいたします。

chapter1

1A・1(a)(b)
1A・2(a)(b)
1A・3(a)(b)
1A・4(a)(b)
1A・5(a)(b)
1A・6(a)(b)
1A・7(a)(b)
1A・8(a)(b)
1A9・(a)(b)

chapter2

2A・1(a)2B・1(a)(b)2C・1(a)(b)2D・1(a)(b)2E・1(a)(b)
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2A・1(a)2C・8(a)(b)
2A・1(a)2C・2(a)(b)
2A・1(a)2C・2(a)(b)

chapter3

3A・1(a)(b)3B・1(a)(b)3C・1(a)(b)3D・1(a)(b)
3A・2(a)(b)3B・2(a)(b)3C・2(a)(b)3D・2(a)(b)
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3A・12(a)(b)

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