二量体?凝固点降下?

質問

酢酸をベンゼンに溶かしたとき、酢酸分子は水素結合で二量体を作ります。酢酸分子とその二量体が存在するため、その凝固点降下度はベンゼンのKf(K・Kg/mol)と溶液のモル質量とから計算したそれよりもどんな値をとるか?というのが分かりません。そもそも、二量体がよく分かりません…。
また、酢酸分子と酢酸の二量体の分子が溶液内で混ざっているときのそれぞれのモル質量の出し方も教えてください(酢酸のモル質量をM1(g/mol)、酢酸をZ(mol)、見かけのモル質量をM2(g/mol)、二量体になっている酢酸をαとするのだそうです…)。よろしくお願いします。

回答No.1

noname#62864 · ベストアンサー

凝固点降下度は二量体と単量体（酢酸分子）の数の合計に比例します。
二量体というのは、単量体が２個くっついたものです（すなわち、C4H8O4と考えて下さい）ので、そのモル質量は酢酸の２倍、すなわちM1×2になります。
すなわち、全部が二量体になったとすれば、その数は単量体の場合に半分になるわけですから、凝固点降下度も半分になります。
酢酸をZ、二量体になっている酢酸をαとすれば、酢酸はZ-2αになり、二量体はαになります。
したがって、それらの合計はZ-α(mol)になります。
酢酸（二量体と単量体の合計）の質量は、M1×Zであり、二量体と単量体の合計は2-α(mol)ですので、
M2＝(M1×Z)÷(2-α)ということになります。

あまり上手な図ではありませんが、二量体は下図のような感じです。点線は水素結合。
ＣＨ３Ｃ＝Ｏ・・・Ｈ−Ｏ
　　　｜　　　　　　　｜　
　　　ＯーＨ・・・Ｏ＝ＣーＣＨ３

お礼

ありがとうございます。
自分は化学の苦手な理系なもので…(^_^;)
友達にも聞きにくかったんです。参考になりました!