問4
容積 5.0 Lの容器に液体物質 X を1.0 g入れて密閉し、127℃ にするとXは完全に気化して 0.084 気圧の分圧を示した。X の分子量として、最も近い値は次のうちどれか。ただし、気体定数は 0.082 atm･L･mol⁻¹･K⁻¹とする。
- (1)68
- (2)72
- (3)78
- (4)82
- (5)88
正答 (3)
気体の状態方程式で物質量を求め、質量を割って分子量を出します。温度は 127 ＋ 273 ＝ 400 K です。
n ＝ PV ÷ RT ＝ 0.084 × 5.0 ÷ (0.082 × 400) ≒ 0.0128 mol
分子量 ＝ 1.0 ÷ 0.0128 ≒ 78
よって、最も近いのは 78 です。
この問題で狙われた罠：気化した物質のモル質量・気体の密度（計算）
M＝wRT/(PV)。気体の密度は圧力に比例し、絶対温度に反比例する。
なぜ？
PV=nRTのnをw/Mに置き換えるだけ。
出典：公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題（令和6年度 第2回・2025年2月実施）