次の文を読み, 以下の問1~3に答えよ。
純水分子量 120 の不揮発性物質 X, および中央を半透膜で仕切った左右対称なU字型 (断
面積1.0cm²)の容器を用いて,以下に示す実験を行った。 物質X は,水中において電離度 αで
y+ と Zに電離する。 なお, 水溶液中では, これらのイオンも溶質粒子として働く。 ただし、
実験温度 T [K〕は一定で,気体定数R 〔Pa・L/(mol・K)] との積をRT = 2.5×10°Pa・L/molと
する。また, 1.01×10°Pa=760mmHg, 水および水溶液の密度は1.0g/cm, 水銀の密度は
13.6g/cmとする。
実験 (図1参照)
15mgの物質 X を純水に溶解し、 全体積が500mL
となるように水溶液を調製した。 その水溶液のうちか
ら20mLをU字管の右側に入れた。一方, U字管の
同様にして
左側には, 純水を20mL 入れた (図1(a))。 その後, 十
分な時間放置するとU字管の右側の液面が上昇し,
左右の液面の高さの差が6.0cmで一定となった(図1
(b))。以降, U字管の右側を水溶液1と呼ぶ。
半透膜
放置
6.0cm
D
U字管
(a)ラフのに(b)
図 1
水溶液1
問1
希薄溶液の浸透圧 / [Pa] は, 溶液中の溶質粒子のモル濃度C [mol/L] と絶対温度T
もみ取り値を
[K]に比例し,溶媒や溶質の種類によらない。 この法則を, 提唱者の名前にちなんで何と
呼ぶか。
問2 図1(b)の状態にある水溶液1の浸透圧は何Pa となるか。 有効数字2桁で記せ。
問3 図1(b)の状態にある水溶液1中の物質 Xの電離度 α を求めよ。 有効数字1桁で記せ。