技術士一次試験 Ｈ29年度 基礎科目解答 食塩でのモル沸点上昇は何℃？

１０月８日に実施された技術士一次試験の基礎科目の出題が公表されました。それを受けて、その解答集を作成いたしました。全体としては波静かといった感じで、例年と大きく変化はしていないようですが、電気抵抗に関する出題があるなど、少しずつですが変化も見られます。

　　　　　　技術士一次試験　基礎科目　H２８～H16年

　　　　　　技術士一次試験　基礎科目　H２８年単独

　　　　　　技術士一次試験　基礎科目　Ｈ２９年単独

　　　　　　Ｈ２９年度　技術士一次試験　基礎科目出題

です。



このブログには、水に溶かすとイオンに分かれる無機化合物のモル沸点上昇についての掲載いたします。

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0.10 [mol]のNaCL， C6H1206 (ブドウ糖)， CaCL2をそれぞ、れ1.0 [kgJ]の純水に溶かし3種類のO.10 [mol/kg]水溶液を作製した。これらの水溶液の沸点に関する次の記述のうち，最も適切なものはどれか。

① 3種類の水溶液の沸点はいずれも100℃よりも低い。
② 3種類の水溶液の沸点はいずれも100℃よりも高く，同じ値である。
③ O. 10 [mol/kg] のNaCL水溶液の沸点が最も低い。
④ O. 10 [mol/kg] のC6H1206 (ブドウ糖)水溶液の沸点が最も高い。
⑤ O. 10 [mol/kg] のCaCL2水溶液の沸点が最も高い。


Ⅰー４－２

　この問題は水溶液のモル沸点上昇に関する問題である。水の沸点は１００℃であるが、ここに溶質が１ｍｏｌ／リットルの濃度で溶解すると、沸点が０．５２℃上昇し、１００．５２℃が沸点となる。この沸点上昇の大きさは溶解している溶質のモル濃度に比例する。

　問題では、ＮａＣＬ、ブドウ糖、ＣａＣＬ２のいずれもが０．１０モル／ｋｇ－水溶液に溶解している。この記述からすると、この３者ともにモル沸点上昇の大きさは同じであると結論してしまいそうである。しかしながら、ＮａＣＬとＣａＣＬ２は水溶液中において次のようにほぼ完全に電解してイオンとして存在している。

　　　　　　　ＮａＣＬ　　→　　Ｎａ＋　＋　ＣＬ－
　　　　　　　ＣａＣＬ２　→　　Ｃａ２＋　＋　２ＣＬ－

　ＮａＣＬは０．１０モル濃度で溶解しているが、実際にはモル沸点上昇には０．２０モル濃度で効いてくる。同様に、ＣａＣＬ２は０．３０モル濃度で効いてくる。一方、ブドウ糖は電離することはないので、そのまま０．１０モル濃度である。この結果より、ＣａＣＬ２溶液の沸点が一番高くなる。

　なお、余談ではあるが、「ＮａＣＬを０．１０モルと純水１．０ｋｇで０．１０モル／ｋｇの水溶液を作る」は厳密には正確な表現ではない。ＮａＣＬの０．１モルは５．８５ｇであるので出来上がった溶液は１００５．８５ｇとなる。有効数字が記されているので、良いといえば良いのだが。



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