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合っているとは思うんですが一応質問させてください
メタノールとエタノール1:1の混合液中のメタノールのモル分率をもとめよ。
小さい数字はなしでメタノールが32g/mol エタノールが46/molで1:1だからこの場合メタノールのモル分率は
X=46/32+46
 =0.589でいいんでしょうか?

A 回答 (2件)

すみません。


誤字を1箇所訂正。

【まちがい】
エ タ ノ ー ル のモル分率は、
(x/32)/(x/32 + x/46)

【訂正後】
メ タ ノ ー ル のモル分率は、
(x/32)/(x/32 + x/46)
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
これでばっちりですb プラスそういうやり方があったことを思い出したので助かりました^^

お礼日時:2008/02/21 17:28

46/32+46


って
46/(32+46)
のことですよね?

1:1 というのは、質量の比ですよね。

xグラムのメタノールのモル数は、x/32
xグラムのエタノールのモル数は、x/46

エタノールのモル分率は、
(x/32)/(x/32 + x/46)
 = (1/32)/(1/32 + 1/46)
 = 1/(1 + 32/46)
 = 0.5897

というわけで一致しました。

このケースは、2者の混合なので、ご質問文にある式で計算できます。
3者以上の場合は、上記の計算方法で。
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よろしくお願いします!

Aベストアンサー

ベンゼントルエン溶液が理想溶液であると仮定すれば、ラウールの法則が使えます。

解法1:「沸点の“蒸気”の組成を求めたところ、ベンゼンのモル分率が0.830であった」ということから、ドルトンの分圧の法則より、ベンゼンの分圧pBは
 pB=760mmHg×0.830=630.8mmHg
となる(1atm=760mmHg)。
ラウールの法則より、溶液のベンゼンのモル分率 xBは
 xB=630.8mmHg/957mmHg=0.659
となる。

解法2:ベンゼンの分圧をpB、トルエンの分圧をpTとすれば、ラウールの法則より
 pB=957mmHg・xB
 pT=379.5mmHg・xT
となる(xBとxTはそれぞれ溶液のベンゼンとトルエンのモル分率)。
ドルトンの分圧の法則より
 pB+pT=760mmHg
となるから
 957xB + 379.5xT = 760
  xB + xT   = 1
を解いて、
 xB=(760-379.5)/(957-379.5)=0.659


なお、ベンゼンの沸点が80.1℃であることから、この溶液の沸点は80.0℃にはならないはずです。ご確認ください。

ベンゼントルエン溶液が理想溶液であると仮定すれば、ラウールの法則が使えます。

解法1:「沸点の“蒸気”の組成を求めたところ、ベンゼンのモル分率が0.830であった」ということから、ドルトンの分圧の法則より、ベンゼンの分圧pBは
 pB=760mmHg×0.830=630.8mmHg
となる(1atm=760mmHg)。
ラウールの法則より、溶液のベンゼンのモル分率 xBは
 xB=630.8mmHg/957mmHg=0.659
となる。

解法2:ベンゼンの分圧をpB、トルエンの分圧をpTとすれば、ラウールの法則より
 pB=957mmHg・xB
 pT=379.5mmHg・xT
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『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

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Qモル濃度と重量モル濃度について教えてください

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 学生実験で行いました。以下のURLのようにピクノメーターを使用しました。
さて、hajime40さんの回答で十分だとは思いますが念のため。
水は極性分子なので、水素結合によりその体積を最小にしようというように分子同士が引き合っています。逆に熱運動により離れようとしています。これが、0℃~100℃までの液体の水の状態で、分子お互いの位置が自由に移動できて、体積が限られているものです。水に溶けるとは「水和する」ことです。物質のイオンや極性の部分が水の極性分子との静電気的な力で引き合い、水分子内に入り込む状態です。メタノールは水よりも大きな分子ですが、CH3-OHのメチル基(CH3-)部位は極性がありません。ヒドロキシル基(OH-)部分に極性があり、ここが親水基となります。酸素原子は電気陰性度が高く電子を吸引するので部分的にマイナスとなっています。水素部分は逆にプラスとなっています。アルコールのヒドロキシル基の部分に水素結合で水分子が集まっている状態です。疎水基のメチル基の部分はアルコールの疎水基のみと分子間力で集合します。かなり、まばらな状態にあるアルコール分子(疎水基の影響で)の中に水分子が入り込む状態がおわかりでしょうか。

参考URL:http://chem.sci.utsunomiya-u.ac.jp/v1n1/yoshimura/DT-5/Abstruct.html

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Qこの場合のギブスエネルギーの変化量を教えてください

大学二年生の化学熱力学の教科を学んでいるのですが。。。
全くわからない問題があります!
室温298K、0.022molの理想気体が圧力が17.0MPaから100KPaに変化した。
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計算過程もお願いします。
また、こういう問題は何を考えれば解けるのかアドバイスお願いします。

Aベストアンサー

ギブス自由エネルギー(G)の定義は
G = H - TS
H: エンタルピー (J)
S: エントロピー (J/K)
T: 環境温度 (K)

ギブス自由エネルギー変化量(ΔG)は
ΔG = ΔH - TΔS

エンタルピー,エントロピーは対象とする系の
1)温度
2)圧力
3)物質の相の数
4)各相での各成分量
が決まると計算できます。

言いかえると、上記1)2)3)4)のどれかが変化するとエンタルピー,エントロピー、そしてギブス自由エネルギーも変化します。

問題を上記1)2)3)4)に照らし合わせると、
1)温度は変化したと記述していないので一定
2)圧力は17MPaから100KPaに変化
3)相(気相、液相、固相)の数は理想気体が凝縮して液体になった、と記述していないので一定
4)各相での各成分量、この場合、気相の理想気体の種類が増えた減った、0.022molが増えた減ったと記述していないので一定

3)4)はちょっと強引なところありますが、幅広く題意を捉えるための説明です。

まずエンタルピー変化ΔHを計算します。
結論から言うとΔH = 0です。
理想気体1mol当たりのエンタルピーは温度変化した場合にのみ変化し、圧力により変化しません。
これは理想気体の状態式(PV=RT)とエンタルピー計算式(微分形で与えられます)から導出されます。
圧力は変化していますが温度が変化していないのでΔH = 0。

次にエントロピー変化ΔSを計算します。
理想気体1mol当たりのエントロピーは温度変化、圧力変化で変化します。
温度変化は無いので温度変化相当のΔSは0。
圧力変化相当のΔSは理想気体の状態式(PV=RT)とエントロピー計算式(これも微分形)から導出され
-nR*ln(P1/P0)・・・微分形を圧力P0からP1まで積分した結果
となります。

n 理想気体mol数: 0.022 (mol)
R 理想気体定数: 8.31 (J/mol.K)
P0 変化前の圧力: 17MPa = 17000KPa
P1 変化後の圧力: 100KPa

圧力変化相当のΔS = - 0.022 x 8.31 x ln(100/17000) = 0.934 (J/K)

まとめますと

ΔG = ΔH - TΔS
ΔH = 0
T 環境温度: 298 (K)
ΔS = 0.934 (J/K)
ΔG = 0 - 298 x 0.934 = - 278.3 (J)

まどろっこしい説明になりましたが理想気体の圧力変化に伴うギブス自由エネルギー変化量(ΔG)は
ΔG = nRT*ln(P1/P0)
でさっと計算できます。

ギブス自由エネルギー(G)の定義は
G = H - TS
H: エンタルピー (J)
S: エントロピー (J/K)
T: 環境温度 (K)

ギブス自由エネルギー変化量(ΔG)は
ΔG = ΔH - TΔS

エンタルピー,エントロピーは対象とする系の
1)温度
2)圧力
3)物質の相の数
4)各相での各成分量
が決まると計算できます。

言いかえると、上記1)2)3)4)のどれかが変化するとエンタルピー,エントロピー、そしてギブス自由エネルギーも変化します。

問題を上記1)2)3)4)に照らし合わせると、
1)温度は変化したと記述していないので一定
2)圧力は17MPaか...続きを読む


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