医薬品素材学　I ４　物質の状態 4-1　溶液の蒸気圧 4-2　溶液の束一的性質 平成28年5月20日

① ラウールの法則 ② ベンゼンとトルエンの蒸気の分圧 ③ 混合物の全蒸気圧： p 溶液の蒸気圧 問１　純ベンゼンの蒸気圧は 25℃ で 12.6 kPaである。純トルエンの蒸気圧は25℃ で 3.80 kPa である。ベンゼン 1.00 mol とトルエン 4.00 mol を混合した混合物の蒸気圧を求めよ。ベンゼンとトルエンは理想溶液とする。 ① ラウールの法則 ② ベンゼンとトルエンの蒸気の分圧 ③ 混合物の全蒸気圧： p

② ベンゼンとトルエンの蒸気の分圧： pB, pT 溶液の蒸気圧 問１　純ベンゼンの蒸気圧は 25℃ で 12.6 kPaである。純トルエンの蒸気圧は25℃ で 3.80 kPa である。ベンゼン 1.00 mol とトルエン 4.00 mol を混合した混合物の蒸気圧を求めよ。ベンゼンとトルエンは理想溶液とする。 ① ② ベンゼンとトルエンの蒸気の分圧： pB, pT ③ 混合物の全蒸気圧： p

① ラウールの法則からベンゼンとトルエンの蒸気の分圧 溶液の蒸気圧 問２　純ベンゼンの蒸気圧は 25℃ で 12.6 kPaである。純トルエンの蒸気圧は25℃ で 3.80 kPa である。溶液中、トルエンのモル分率が 0.6 の 溶液と平衡にある蒸気の組成はどのようになるか。ベンゼンとトルエンは理想溶液とする。 ① ラウールの法則からベンゼンとトルエンの蒸気の分圧 ② 混合物の全蒸気圧： p ③ 蒸気の組成 ベンゼン：トルエン 　　0.7　　：　0.3

２成分系の相平衡 (a) 圧力－組成図 xT(l) T のモル分率が 0.6 の溶液（液相）における、蒸気（気相）中 のT のモル分率を求めてみよう。 (a) 圧力－組成図 ベンゼン（B） －トルエン（T） 溶液 （理想溶液） ① 溶液（液相）中のモル分率 xT(l) = 0.6 蒸気圧 p = (3.8×0.6) + (12.6×0.4) = 7.3 kPa B の蒸気圧 12.6 kPa 液相 ② 蒸気（気相）中の T のモル分率 液相線（溶液の蒸気圧） xT(g) = (3.8×0.6)/7.3 = 0.3 xT(g) タイライン xT(l) 気相線 T の蒸気圧 　3.8 kPa 溶液（液相） トルエンのモル分率 0.6 蒸気（気相） トルエンのモル分率 0.3 気相

① 溶液の束一的性質 ② 溶質の質量モル濃度 bj ③凝固点降下度 問３　スクロース 411 g を水 1.5 kg に溶かした溶液の凝固点降下を求めよ。ただし、水の凝固点降下定数は、 1.86 K∙kg∙mol-1である。ただし、スクロースのモル質量は M = 342 g mol-1 である。 ① 溶液の束一的性質 Kb : 沸点上昇定数（K∙kg∙mol-1） 沸点上昇度（K） Kf : 凝固点降下定数（K∙kg∙mol-1） 凝固点降下度（K） bj ： 質量モル濃度（mol∙kg-1） ② 溶質の質量モル濃度　bj 　 ③凝固点降下度

② 130.5 g /L 中グルコースの物質量を x mol、スクロースの物質量を y mol として連立方程式を立てる。 溶液の束一的性質 問４　グルコースとスクロースの混合物 65.25 g を水 500 g に溶かした溶液の凝固点降下は 0.93 K であった。ただし、水の凝固点降下定数を 1.86 K kg mol-1 とすると、この混合物のグルコースとスクロースのモル比はいくらか。（グルコースのモル質量 180 g mol-1 ） ① 混合物の質量モル濃度 ② 130.5 g /L 中グルコースの物質量を x mol、スクロースの物質量を y mol として連立方程式を立てる。 これより、モル比は、 グルコース：スクロース ＝　１：１　　となる。

① 浸透圧 P ファントホップの式 ② n に注意 ③ ＳＩ 単位を用いる 溶液の束一的性質 問５　0.900 g NaCl（モル質量 58.4 g mol-1）の 100 mL 水溶液の 37.0℃ における浸透圧）（Pa）を求めよ。ただし、NaCl は完全に電離し、溶液は理想溶液とする。 ① 浸透圧　P　 ファントホップの式 ② n に注意　　 n は粒子数単位として 2 倍となる。　 ③ ＳＩ 単位を用いる

① 浸透圧P から濃度を求める。 ② グルコースの量 m 溶液の束一的性質 問６　血液の浸透圧は 37℃ で 775 kPa である。血液の場合と等しい浸透圧を示すグルコース溶液 1 L に含まれるグルコースの量（g）はいくらか。 ① 浸透圧P　から濃度を求める。 ② グルコースの量　m

終了

２成分系の相平衡 液相―気相平衡 (a) 圧力－組成図 (1) A と B の溶液（Bのモル分率　　　）の全蒸気圧（　　）は、各成分の蒸気分圧の和である。 (a) 圧力－組成図 (2) 溶液と平衡にある蒸気の組成 　　（　　　　　　　　　　　） 【ポイント】 ①圧力－組成図では、液相線は常に気相線より上にある。 ② 平衡にある液相と気相では、各成分のモル分率が異なる。 ③ 蒸発しやすい蒸気圧の大きな成分は、液相より気相に濃縮されている。