미지의 순수한 액체 A가 무엇인지 확인하기 위해, 상압 조건에서 여러 온도에서의 증기압을 측정해보기로 하였다. 312\text{K}에서 증기압은 0.78\text{atm}이었으며, 344\text{K}이 되는 순간 모든 액체가 기체로 변하였다. 그러나 추후 실험을 위해 기체 A를 355\text{K}에 방치를 해뒀더니, 어느 순간 기체 A가 모두 반응해버려 순수한 기체 B로 변하였다. 이 새로운 B를 액화시킨 뒤 증기압을 측정하였는데, 312\text{K}에서 증기압은 0.26\text{atm}이었으며, 344\text{K}에서의 증기압은 0.55\text{atm}이었다. 이 A와 B에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
기본적으로 액체의 증발/끓음에 대한 K_p는 기체의 증기압과 수치가 같다. 또한 이 기체의 증기압은 온도가 올라갈수록 기하급수적으로 증가한다.
① A(l) \rightleftharpoons A(g)은 이미 344\text{K}에서 기화가 진행되므로, 373\text{K}에서 K_p값은 1보다 큰 값이다. 물은 373\text{K}에서의 끓으므로, K_p값은 1에 가깝다. 따라서 ①은 맞는 지문이다.
② A(l) \rightleftharpoons A(g)의 312\text{K}에서의 K_p값은 0.78, B(l) \rightleftharpoons B(g)의 312\text{K}에서의 K_p값은 0.26이다. 즉, ②는 맞는 지문이다.
③ 328\text{K}는 312\text{K}와 344\text{K}의 평균이고, 0.89는 그 때의 K_p값의 평균이다. 하지만 K_p는 온도에 따라서 선형적으로 증가하지 않는 값이기 때문에, K_p가 0.89가 될 때의 온도가 328\text{K}라고 말할 수 없다. 따라서 ③은 틀린 지문이다.
④ 355\text{K}에서 모든 A가 B로 바뀌었다. 이는 B(g) \rightleftharpoons A(g)에서 \displaystyle K = \dfrac{P_A}{P_B}임을 확인하면 P_A \ll P_B이므로 K값은 매우 작은 값을 가짐을 의미한다. 따라서 ④는 맞는 지문이다.
⑤ B(l) \rightleftharpoons B(g)의 344\text{K}에서의 K_p값은 0.55이고, A(l) \rightleftharpoons A(g)의 312\text{K}에서의 K_p값은 0.78이다. 따라서 ⑤는 맞는 지문이다.