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1[9급 국가직 화학공학일반] 12년 1회차

100 °C에서 밀폐된 용기에 벤젠 7.8g, 톨루엔 18.4g, 자일렌 54.0g의 액체 혼합용액이 증기상과 평형상태에 있다. Raoult의 법칙을 따를 때, 기상에서 세 가지 화합물의 분압크기를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, 100°C에서 순성분 증기압은 벤젠 1,340mmHg, 톨루엔 560mmHg, 자일렌 210mmHg이고, 분자량은 벤젠 78, 톨루엔 92, 자일렌 108이다)

벤젠 ＞ 톨루엔 > 자일렌

톨루엔 > 벤젠 > 자일렌

벤젠 > 자일렌 > 톨루엔

자일렌 > 톨루엔 > 벤젠

해설

분압 크기는 벤젠 > 톨루엔 > 자일렌이다. 몰분율을 구해 라울 법칙  $p_i=x_iP_i^{sat}$ 에 넣는다.
몰수: 벤젠 7.8/78 = 0.1, 톨루엔 18.4/92 = 0.2, 자일렌 54.0/108 = 0.5 (합 0.8)
몰분율: 0.125, 0.25, 0.625
분압: 벤젠  $0.125\times1340=167.5$ , 톨루엔  $0.25\times560=140$ , 자일렌  $0.625\times210=131.3\,\mathrm{mmHg}$ . 자일렌은 몰분율이 가장 크지만 증기압이 낮아 분압이 가장 작다.

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