化学

32[mol%]のベンゼンと68[mol%]のトルエンの混合液10[mol]がある。この中のベンゼンのモル分率は0.32、トルエンは0.68である。
単蒸留によって原液におけるベンゼンの濃度が10[mol%]になったら、蒸留を止めて取り出したい。
原液残りがどこまで減ったら蒸留を止めるべきか？原液の残りモル数を小数第二位まで求めよ。
ただし、ベンゼンのトルエンに対する比揮発度(a)を2.5とする。

解き方がわからず困っています。
教えてもらえないでしょうか？

No.1 回答者： konjii 回答日時： 2021/11/27 09:58

比揮発度α＝(ya/xa)/(yb/xb)・・①です。

ただし、
ya,yb：成分a,bの気相モル分率、xa,xb：成分a,bの液相モル分率
①式に②、③式を代入してyaについて整理すると、
xa+xb=1・・②
　　ｙa+yb=1・・③

ya=(α*xa)/{(α-1)xa+1}
とｘaとｙaの相図ができます。
この場合、α＞１なので、aはベンゼンです。
ｘa=0.1の時
ｙa=0.25/1.15=0.217
yaは流出分を逐次ガスクロで求めるしかありません。
ｙa=0.217で蒸留をやめて、原液の残りモル数もガスクロで検量線を使って
求めるしかありません。