密閉容器内での蒸気圧

蒸気圧について詳しい方、教えてください。

20℃の大気圧下で乾燥空気の入った風船内に、ビーカーに入った水（20℃での蒸気圧は17.5mmHg)を入れるとします。
すると水の一部は蒸発して風船は膨らみ、空気の分圧が742.5mmHg、水の分圧が17.5mmHgになった所で平衡状態となりますよね？

質問(1)
　これと同じ実験を風船内でなく、密閉容器内で行った場合、空気の分圧は760mmHgのまま、水の分圧が17.5mmHgとなり、全圧は増加する（777.5mmHgとなる）のでしょうか。

質問(2)
　質問（1）で全圧が増加するのであれば、例えば密閉容器内に水、メタノール、エタノール、アセトン等、沢山の種類の液体を、（混合溶液でなく）互いに混合しないようビーカーに入れて仕込んだ場合はどうなるでしょうか？
各液体の蒸気圧の総和だけ全圧が増加し、爆発する？？
なんて事はまさか起きないですよね。

蒸気圧については学生時代に理解したつもりでいましたが、
実はよく分かっていませんでした。

気になって夜も眠れません。
詳しい方、お知恵を御貸しください。

No.1 ベストアンサー 回答者： gohtraw 回答日時： 2011/07/15 00:51

（１）空気の成分が液体中には溶解しないという前提で。

その通りです。
（２）液体同士が相溶する（二層分離しない）という前提で。仕込んだ当初はそうなるように見えますが、気相は種々の物質が混じった状態になり、各物質の液体はその気相との平衡状態に近づいていきます。言い換えると各物質の液体は純物質のままではいられず、混合物になっていきます。どのくらいの時間かは判りませんがそのうち全てのビーカー中の液の組成は同じになると思われます。そして気相と液相が平衡状態に達したとき、気相中の各成分の分圧は
液相中のモル分率＊その温度での飽和蒸気圧
となり、全圧は各成分の分圧の総和になります。

この回答へのお礼

圧力が極めて高くなる瞬間が生じる可能性があるという事ですね。
けれどもその状態は非平衡のため、実際にどれ位の圧まで高まる
かは平衡論の飽和蒸気圧からは予測できないと。

液が混ざっている状態か混ざっていない状態かで全圧が変わるとは
不思議なものです。
詳しい回答をありがとうございました。

お礼日時：2011/07/17 13:34