受験化学 13.沸点上昇

蒸気圧降下

 p.59-2

不揮発性の溶質を含む溶液の蒸気圧は、純溶媒の蒸気圧より低くなること

 

p.59-3

 

要するに、「何かを溶かすと蒸気圧が下がる。 By 先生」らしい。

何かっていうのは蒸発しにくい物質じゃないといけないから、「まあ、粉を水に入れたら蒸気圧が下がるって感じ。」だって。

ただ覚えるだけでもいいらしいけど、一応、理由を書いとくね。

 

p.60-2

 

液体の表面に溶媒だけある状態と、溶質までがある状態を比べると、溶媒だけの方が蒸発できる分子が多いもんね。(溶質は蒸発しないから)

 

 

ラウールの法則

 

p.61-2

 

単純にどれだけ蒸発できる溶媒があるかで、蒸気圧の下がり方が決まるんだって。

 

p.61-3

 

p.61-4

 

沸点は外気圧と蒸気圧が同じになったところの温度なので、蒸気圧が下がるほど沸点は上がっていくんだよ。

 

 

 

沸点上昇

 

不揮発性物質を溶かした溶液では、蒸気圧降下が起こるため、外圧(1.01×105Pa)を超える温度(沸点)が高くなること

 

つまり、何かを溶かすと沸点が上がる…

(蒸発しやすいものを溶かすときは別ね。)

 

 

蒸気圧曲線

 

p.62-2

 

この図で行くとΔtbが沸点上昇度になるよ。

沸点は必ず上昇するから(試験中に、沸点が上昇するのか下降するのかわからなくなるときがあるから)、沸点上昇って言葉をしっかり覚えておくのがいいよ。

 

 

 

沸点上昇度

 

p.63-2

 

いろいろな本に沸点上昇度の式を難しく書いてあるけど、これだけでいいらしいよ。

沸点上昇度(何℃上がるか)=モル沸点上昇(通常、数値が与えられる)×質量モル濃度(溶媒1kgに何mol溶けているか)

 

 

 Kb(モル沸点上昇)は溶媒の種類によって決まっている

p.63-3

 

モル沸点上昇が与えられるとなると、沸点上昇の鍵は質量モル濃度ってことになる。

溶媒1kgに…っていうところが重要ポイントだよ!

 

 

】グルコースC6H12O6(分子量180)水溶液の沸点について、次の問いに答えよ。(特に記載していないときの密度は1.0g/cm3とする。)ただし、水のモル沸点上昇は0.52K・kg/molとする。

 

(1)1mol/kg溶けている時の沸点はいくらか?

(2)2mol/kg溶けている時の沸点はいくらか?

(3)20%のグルコース水溶液の沸点はいくらか?

(4)1mol/Lのグルコース水溶液(密度d=1g/cm3)の沸点はいくらか?

(5)密度d=1.2g/cm3で2mol/Lのグルコース水溶液の沸点はいくらか?

 

p.64-2

パーセントが出て来たら、全体を100gとして考えるとわかりやすい。

 

p.65-2

 

ここで密度の考え方をしっかり理解してね。次も密度の問題だからね。

 

p.65-3

密度が出たら、とりあえず1000倍して、1Lの重さを出してから、

溶質の重さを引いて、溶媒いくらに溶けているかを考えるんだよ。

 

p.66-2

この4種類の問題を解くときは、粒子数に比例するってことを忘れちゃいけないよ。

例えば、水中で電離するものは、その分だけ粒子数が増えるからね。

今まではグルコースだったから電離しなかったけど電離する物質がでることもあるからね

 

みくるひとこと

「粒子数に絡めた蒸気圧降下と浸透圧の問題はほとんど出ないけど、沸点上昇と凝固点降下は注意するんだぞ。」って注意された(笑)

 

p.66-3

 

同じ0.10mol/kgでも、塩化ナトリウムは電離して2倍の粒子数になるから、沸点上昇度(凝固点降下度)も2倍になるよ。

 

 

】1.5mol/kgのNaClの沸点はいくらか?ただし、水のモル沸点上昇は0.52K・kg/molとする。

 

NaCl → Na+Clに電離するから

1.5×2=3mol/kg

 Δtb=0.52×3mol/kg=1.56K

 沸点は100+1.56=101.56℃

 

これが電離する場合の問題の典型的な形だって。

 


】密度d=1.2g/cm3で2mol/LのNaCl水溶液の沸点はいくらか?ただし、NaClの分子量は58.5、水のモル沸点上昇は0.52K・kg/molとする。

 

p.67-2

これが、密度と電離が合わさった問題。難しいね。

 

電離度が書いてある場合の沸点上昇(凝固点降下)は難しいから、難関大学の人だけ解こうね(私は、お前もやっとけ!ってやらされた)。

 

 

 】 CaCl2の電離度α=0.8としたとき、1mol/kgのCaCl2水溶液の沸点はいくらか?

 

p.68-2

電離して平衡になってるときの、全部の粒子を数えるのがポイントだよね。

でも、ちょっと難しいね。

 

 

 


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