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エタノールの飽和蒸
気圧を測るために, 図
1のような装置を用い
た。 目盛りのついたガ
ラスびんの中に, 水を
ゆっくりと滴下して,
水蒸気で飽和した空気
を送り出す。 この空気
は塩化カルシウム管を
通り、完全に乾燥され
総合演習
水
ガラスびん
塩化カルシウム管
圧力計
図1
外気圧
エタノール
恒温槽
東京大
2 恒温槽の温度を310Kに保って, この温度におけるエタノールの飽和蒸気圧を測定し
(70
た。 水蒸気で飽和した空気をガラスびんから 0.60L送り出したところ, 0.20gのエタ
け高く保たれていたとする。 ガラスびんから送り込まれ乾燥された空気が, 温度 310K,
ノールが蒸発した。 ただし, このときガラスびん内の圧力は外気圧より, 30mmHgi
圧力 760mmHgで単独で占める体積は何〔L〕 か, 有効数字2桁で記せ。 解答には求め
問3 問2において, 蒸発したエタノールが温度 310 K, 圧力 760mmHgで単独で占める
方や計算過程も記すこと。『AYA010
体積は何〔L〕か, 有効数字2桁で記せ。 解答には求め方や計算過程も記すこと。
4 310Kにおけるエタノールの飽和蒸気圧は何mmHg か, 有効数字2桁で記せ。
問5 310Kにおける水の飽和蒸気圧は 47mmHgである。 ジメチルエーテル、ジエチル
また後,一定温度に保たれたエタノール中に導入される。 空気は, エタノールと接触を繰り返
すうちに、エタノール蒸気で飽和して, 大気中へ放出される。 このように一定体積の空気を
送り出した後,残ったエタノールの質量を測定し,蒸発したエタノールの質量を求めた。
下記の問1~ 問5に答えよ。ただし, 外気圧は 760mmHg, 室温は 300 Kに保たれ、 ガラ
スびん内の温度は室温に等しいものとする。また,ガラスびんから塩化カルシウム管までの
圧力は外気圧より高く, 塩化カルシウム管以後の圧力は外気圧に等しいとする。 300Kにお
ける水の飽和蒸気圧は27mmHg, 原子量はH=1.0,C=12.0, 16.0, 気体はすべて理
想気体とし、 気体定数はR = 8.3×10°Pa・L/(K・mol), 760 mmHg = 1.01×10 Pa とする。
問1 エタノールで飽和した温度T, 体積Vの空気が大気中へ放出されたとする。 ガラスび
んから送り込まれて乾燥された空気が温度T, 圧力 760mmHgで単独で占める体積を
V, この操作で蒸発したエタノールが同じ条件で単独で占める体積を V2 とする。 V, V,
V2の間に成り立つ関係を式で記せ。 解答には求め方や計算過程も記すこと。
PV=nRT
T
エーテルの760mmHg における沸点はそれぞれ248K, 307 Kである。 これらの値を
もとに,下の(1), (2) を分子の構造に基づいて各々70字以内で説明せよ。
少ない
(1)水とエタノールの飽和蒸気圧の違い 水社合→夜→気になる分が
(2) ジメチルエーテルとジエチルエーテルの沸点の違い
12310
I
問2 (760+30-27)×0.6
3
300
310
P
V=
h
R
7760+30
0.6
27
760
Vi
R
問4
P
V =
760mg1g V2
h
012
R
園
分子量のちゃん
300 ←リートから推測できる分
310
46310 pho
29
Vi
Vit v2 = V
とた
01 Xamom082