問100-93 解説





問93
次の文章の ①、② に入る
数値及び記号の正しい組合せはどれか。
1つ選べ

理想溶液がその気相と平衡にある場合
各成分の蒸気圧は
溶液中のモル分率に比例する。

成分 X と Y から成る液体を
理想溶液とみなすとき
成分 X のモル分率 0.5 の溶液と
平衡にある蒸気の成分 X のモル分率は
① となる。

ただし、成分 X と Y の蒸気圧を
それぞれ
500 hPa 、1000 hPa とする。

また、成分 X、Y が理想溶液とみなせず
X  と Y  の分子間に反発がある場合の圧力は
② のようなグラフになる。




成分 X の蒸気圧(Px)、及び
成分 Y の蒸気圧(Py) は、ラウールの法則より

Px : 500 ✕ 0.5 = 250
Py : 1000 ✕ 0.5 = 500 です。

よって、全圧は 250 + 500 = 750 です。


全圧が 750 で、そのうち 250 が
成分 X の分圧ですので
ドルトンの法則より
250 / 750 ≒ 0.33 が、X のモル分率です。

以上が、① についての解説です。



次に、X と Y に反発がある場合ですが
例えば 蒸気の成分が
X,Y 共に ちょうど 半分ずつの場合を考えます。

反発するということは
X は Y に対して
Y は X に対して 反発力を与えるということです。

すると蒸気は、より早く飛び回ることになります。
つまり、圧力が大きくなると考えられます。

グラフでいうと
Y の モル分率が 0.5 付近で 上に凸 となる
と考えられます。


以上が、②についての解説です。


従って、正解は 7 です。