質問: 相互溶解度曲線についての問題ですが・・・ 今、60°Cにおいて30gのaと70gのbを混合し、その後30°Cに下げた ところ、二液相に相分離した。共存する二液相のうち、bの含有量が多い方の液相の質量はいくらか? (液体aとbの相互溶解度曲線がありまして、縦軸に温度、横軸にbの質量分率があります。曲線は釣鐘状の曲線をしています。 30°Cで二液相に当てはまる範囲がbの質量分率0.4~0.9となっていて 約45°Cで曲線の頂点→bの質量分率0.7 となっています) この問題なのですが、【ラウールの法則】を使うのでしょうか。 ラウールの法則だと混合液体の蒸気圧でa,bの気体が液相と平衡に なったときに使うようなのであり、飽和蒸気圧、a,bの分圧も必要と なってくるので使えないみたいです。 単純に横軸の質量分率が高い0.9を用いて、bの質量 70×0.9=63g とすればよいのでしょうか? 誰か分かる方いましたら、よろしくお願いします。
回答: 結論から言うとラウール則は使いません。ラウール則は気液平衡を取り扱うものであり、この問題のように液液平衡で取り扱うものではありません。相図を示しながらでなければ説明しずらいのですが、作図で解く問題です。 ヒントだけ示しておきます。まず、60°Cのところで、bの質量分率0.7の所に点をうってください。そのまま下に向けて線を引いてゆくと、仮想的に、その溶液の温度を下げていることになります。 急激に冷やしたことを想定すれば、温度の低下過程では溶解度曲線は無視できます。そのまま30°Cまで線をおろしてください。あとはその溶液がどうなるか、ご自身で想像し、考えてみてください。 もう少し。途中で溶液を抜き出したりしなければ問題ないのですが、本当は溶解度曲線とぶつかったところで分液が始まり、そのまま溶解度曲線に沿って2相が分離してゆきます。 問題が解けない場合は、補足をください。