蒸気圧から分子量、蒸気の液化の問題
2015年1月11日 12時51分
問1
a
37℃でちょうど液体がなくなった訳ですから、
化合物Aについて、
蒸気の圧力は飽和蒸気圧の2.57×104Pa、蒸気の体積は0.5L、蒸気の質量は0.77g です。
これを、状態方程式 PV = wRT/M に代入すると、分子量Mが求められますね?
M = wRT/PV
=0.77×8.3×103×310/2.57×104×0.5
≒154.2
答[1]②
b
20℃で気体になっている化合物Aの質量wは、状態方程式を用いて
w = MPV/RT
= 154 × 1.21 × 104 × 0.5/8.3 × 103 × 293
≒ 0.38g
よって、液化した化合物Aは
0.77-0.38 ≒ 0.39g
∴液化した化合物Aの割合は、
(0.39 × 0.77) × 100 ≒ 50.6%
答[2]②
20℃のAの飽和蒸気圧が1.21×104Paなので、
仮にですが、37℃→20℃の液化分を圧力で示してあげると
2.57×104-1.21×104=1.36×104Paです。
ですから、液化分の割合は
(1.36×104/2.57×104)×100 でいいんじゃない!?
これで計算すると、約53%となり答が違ってます・・・
このやり方スムーズでいいと思ったのに・・・
気づきましたか?
そうです。温度が変化しているんですね。
上の計算では、温度変化が圧力に反映されていないんですね。
ここからは一般的ではありませんが、
圧力の値を温度変化に対応した値に変えてやってみましょうか?
37℃での2.57×104Paは、20℃では2.57×104×(293/310)≒2.43×104Pa
この値を用いて37℃→20℃の液化分を圧力で示すと
2.43×104-1.21×104=1.22×104Paです。
∴液化分の割合は
(1.22×104/2.43×104)×100≒50.2% となりました!
(概数値で計算を続けているので、先ほどの答と少しずれていますが、
やり方は正しいです!)