벤젠과 톨루엔. 기상 벤젠 몰분율 0.6 액상 톨루엔 몰분율은

벤젠과 톨루엔의 혼합물이 기-액 평형을 이루고 있다.

기상에서 벤젠의 몰분율이 0.6일 때,

액상에서 톨루엔의 몰분율은?

(단, 기체는 이상기체, 액상은 이상용액이며,

벤젠과 톨루엔의 증기압은 각각 1 bar, 0.4 bar이다.)

① 0.5

② 0.625

③ 0.75

④ 0.875

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기상에서 벤젠의 몰분율 = 0.6 이므로,

기상에서 톨루엔의 몰분율 = 0.4

액상에서 톨루엔의 몰분율 = x 라 두면,

액상에서 벤젠의 몰분율 = 1 – x

Raoult’s law. 라울의 법칙

P_a = X_a × P_a°

> X_a: 액상에서 a의 몰분율

> P_tol = x × 0.4 bar = 0.4x bar

> P_ben = (1 – x) × 1 bar = (1 – x) bar

from 돌턴의 분압 법칙,

P_tot = P_tol + P_ben

= 0.4x + (1 – x)

= 1 – 0.6x

from 돌턴의 분압 법칙,

P_a = X_a × P_tot

> X_a: 기상에서 a의 몰분율

P_tol = X_tol × P_tot

0.4x = 0.4 × (1 – 0.6x)

0.4x = 0.4 – 0.24x

0.64x = 0.4

x = 0.4 / 0.64

= 0.625

= 액상에서 톨루엔의 몰분율

답: ② 0.625

[키워드] 라울과 돌턴 기준, 라울과 돌턴 사전, 벤젠과 톨루엔 기준, 톨루엔과 벤젠 기준