高校化学 要点・解法ノート
必須

沸点上昇・凝固点降下の計算

着眼点\Delta t = K m。m は質量モル濃度、電解質なら電離後の粒子の総数で。

\Delta t_b = K_b m,\qquad \Delta t_f = K_f m

K_b: モル沸点上昇、K_f: モル凝固点降下(溶媒ごとに決まる定数、単位 \mathrm{K\cdot kg/mol})。

例題
1
グルコース(\ce{C6H12O6}=180)9.0 g を水 250 g に溶かした溶液の凝固点を求めよ。水の K_f = 1.85\ \mathrm{K\cdot kg/mol}。
解答
9.0/180 = 0.050\ \mathrm{mol}、m = 0.050/0.250 = 0.20\ \mathrm{mol/kg}
\Delta t_f = 1.85 \times 0.20 = 0.37\ \mathrm{K}
答え -0.37 ℃
2
\ce{NaCl}(58.5)1.17 g を水 200 g に溶かした溶液の凝固点降下度は。完全に電離するとし、K_f は上と同じ。
解答
1.17/58.5 = 0.0200\ \mathrm{mol}、m = 0.0200/0.200 = 0.100\ \mathrm{mol/kg}
粒子は2倍で 0.200\ \mathrm{mol/kg}
\Delta t_f = 1.85 \times 0.200 = 0.370 答え 0.370\ \mathrm{K}(上のグルコース溶液と同じ)
確認問題
1
水の K_b = 0.52\ \mathrm{K\cdot kg/mol}。0.50 mol/kg のスクロース水溶液の沸点は(外圧 1.013\times10^5\ \mathrm{Pa})。
答え
100.26 ℃(\Delta t = 0.52 \times 0.50 = 0.26)

「溶液と溶解」の項目

  1. 溶解のしくみ(極性で判断)必須
  2. 濃度の換算(質量%・モル濃度・質量モル濃度)必須
  3. 固体の溶解度と析出量必須
  4. 水和物の析出(硫酸銅(Ⅱ)五水和物)差がつく
  5. 気体の溶解度とヘンリーの法則必須
  6. 蒸気圧降下(なぜ沸点が上がるか)差がつく
  7. 沸点上昇・凝固点降下の計算必須
  8. 凝固点降下から分子量を求める差がつく
  9. 冷却曲線の読み方差がつく
  10. 浸透圧必須
  11. ラウールの法則(蒸気圧降下の定量)不要
  12. コロイドの性質と分類必須

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