混合物在40℃時，其飽和蒸氣壓為何？

Question

問：已知純質X之分子量為40且40℃時之飽和蒸氣壓為40mmHg，純質Y之分子量為60且40℃時之飽和蒸氣壓為60mmHg，今各取120克之X與120克之Y共置於一密閉容器中，若視為理想溶液，則：(A)溶液中純質X的莫耳分率為0.5(B)溶液中純質Y的莫耳分率為0.4(C)此混合液40℃時之飽和蒸氣壓為50mmHg(D)此混合液40℃時之飽和蒸氣壓為48mmHg(E)此混合液40℃時之飽和蒸氣中X之莫耳分率為0.5。

Answer 1

(A)(B)
X共有120/40=3莫耳
Y共有120/60=2莫耳
故X的莫耳分率為3/5=0.6
故Y的莫耳分率為2/5=0.4

(C)(D)
依據拉午耳定律
P=40*0.6+60*0.4=48mmHg

(E)
X分到的蒸氣壓為40*0.6=24mmHg
故蒸氣中X莫耳分率為24/48=0.5

答：(B)(D)(E)

Answer 2

(A)莫耳分率=X的莫耳數/總莫耳數=3/5=06
(B)莫耳分率=Y的莫耳數/總莫耳數=2/5=0.4
Xmole=120/40=3 Ymole=120/60=2
總莫耳數=(Xmole+Ymole=3+2=5)
(C)(D)混合液40℃時之蒸氣壓=(40*3/5)+(60*2/5)=48mmHg
Pt=PX+PY=(PoX*X莫耳分率)+(PoX*Y莫耳分率)
Pt=溶液蒸氣壓
PY'PX=溶液液面上蒸氣壓
PoX'PoY=飽和蒸氣壓
(E)蒸氣中X之莫耳分率=(40*3/5)/48=0.5
蒸氣中莫耳分率=X的分壓/總壓