二成分系の相図(沸点図)

質問

(1)dでは液体と気体が共存している。各相の組成および存在比を有効数字2桁で答えよ。

(2)Aのモル分率0.10の混合溶液から蒸留により純粋なAを得ることは可能か。またその理由を述べよ。

以上の問題がよく分かりません。どなたか分かる方いましたらお願いします。
図のほう見ずらかったらすみません。

回答No.3

jamf0421

No1です。No2さんのコメントで自分が蒸留の意味を寝ぼけてうっかりしていることに気付きました。（No1の説明は蒸留されるもとの液の話でした。こちらはAは減って行きます。No2さん御指摘のとおりそれは問題の主旨ではないですね。）
モル分率0.1のところで蒸発させると液相線とぶつかった温度で沸騰で、この温度で水平線を引いて（たぶん図でdを通ります）気相線とぶつかったところの蒸気が出ます。これをコンデンサーで冷やして液にすると図で大体0.35の組成の液が蒸留された液体として出てきます。この溜分をもう一度蒸留にかけたら液相線とずっと低い温度でぶつかり沸騰して水平線を引いて気相と交わったところでの組成の蒸気が出てきます。これを冷やせば新しい組成のものが取れます。しかしこの繰り返しではCよりもモル分率が上がることはありません。
液と蒸気の相の存在比につきましてはNo2さんの御指摘の梃子の原理ででます。

回答No.2

101325

(1) 存在比を求めるには、てこの規則(lever rule)を使います。水平線(連結線, tie line)の線分の長さの比から求まります。

(2) cで共沸するから無理。というのが出題者の意図した答えだと思います。

どちらも教科書に載っているはずの話ですので、詳しくは教科書を見直してみて下さい。

回答No.1

jamf0421

(1)組成および存在比という２つの言葉は特別の意味があるのでしょうか？要するにdの位置で水平線を引いて気相（細い線）と交わるところが気相の組成、反対側の液相（太い線）と交わるところが液相の組成組成です。
(2)0.1の組成で低温から出発して温度を上げて行けば液相線（太い線）とぶつかります。その交点で水平線を引いて気相線（細い線）とぶつかったところの組成の蒸気が出ます。そのまま昇温すると液相組成は太い線に従って左に上がり、気相は対応する温度での水平線が細い線とぶつかったところの組成でこれも左にあがります。どちらもAのモル分率が下がる方へ進みますので純粋なAは出てきません。