溶液の性質ミニテスト10問｜濃度・蒸気圧・浸透圧

正解：（1）Bの物質量÷溶液の体積

物質量濃度はc(B)=n(B)/Vで、Vは混合後の溶液全体の体積です。mol/Lなどで表します。体積は温度で変わり得るため、厳密な濃度には温度条件も関係します。

正解：（1）溶質の物質量÷溶媒の質量（kg）

質量モル濃度は溶媒1kg当たりの溶質の物質量で、単位はmol/kgです。分母は溶液の質量ではありません。質量を使うため、物質量濃度より温度変化の影響を受けにくい量です。

正解：（2）0.10

モル分率（物質量分率）は、成分の物質量を全成分の物質量合計で割ります。1.0/(1.0+9.0)=0.10で、二成分系のモル分率の合計は1です。

正解：（1）指定した溶媒中の飽和溶液の組成で、温度・圧力・表し方を明示する

IUPACは、指定溶媒中の飽和溶液の分析組成として溶解度を定義します。質量、物質量濃度、質量モル濃度、モル分率など表し方が複数あるため、数値だけを比較しません。

正解：（1）p(B)=x(B)p*(B)

p(B)は成分Bの分圧、x(B)は液相モル分率、p*(B)は同温度の純成分の蒸気圧です。不揮発性溶質を含む理想希薄溶液では、溶媒のモル分率低下として蒸気圧降下を扱えます。

正解：（1）一定温度・希薄極限では、溶液中の気体成分の活量と平衡分圧が比例関係になる

学校問題では「一定温度で溶ける気体量が分圧に比例」と近似します。実際は定数の定義が複数あり、温度、溶媒、気体、濃度範囲、化学反応の有無を指定します。

正解：（1）ΔTᵦ≈iKᵦb、ΔT𝒇≈iK𝒇b

bは質量モル濃度、Kは溶媒ごとの定数、iは粒子数効果を表すvan't Hoff係数です。NaClでi≈2とするのは理想的な希薄極限の近似で、実在溶液ではイオン間相互作用などにより正確に2とは限りません。

正解：（3）0.186K

グルコースは18.0/180=0.100mol、b=0.100mol/1.00kg=0.100mol/kgです。ΔT𝒇=iK𝒇b=1×1.86×0.100=0.186Kとなります。

正解：（1）浸透平衡を保つため溶液側へ加える過剰圧で、近似的にΠ≈icRT

膜が溶媒を通し溶質を通さない条件で、溶媒移動を止めるために必要な過剰圧です。理想希薄近似ではΠ≈icRTを使い、Tは絶対温度Kです。

正解：（1）少なくとも一方向がおよそ1nm〜1µmの範囲で、粒子による光散乱が観察される場合がある

IUPACはコロイド状態を、およそ1nm〜1µmの分割状態として説明します。コロイド分散系では散乱光により光路が見えるTyndall現象が起こり得ますが、境界は測定法や系にも依存する概略範囲です。