第9章:液体の性質(4)凝固点降下

こんにちは<Frank>です。

今回の学習で、純粋は0℃で凝固するが、海水はー1.8℃で凝固し始
めることを知っただけでも、勉強のしがいがありました。

さて今回のテーマ「凝固点降下」は溶液の性質の一つで、溶媒に溶質
を溶かすことで溶媒の凝固点が低下する現象を指します。この現象は、
高校化学でコラグラティブ性質(凝固点降下、沸点上昇、浸透圧、蒸
気圧降下)として学ぶことが多いです。

1.原理

凝固点降下の原理は、溶液中で溶質が溶媒分子の自由度を妨げるため、
溶媒が凝固(液体から固体へと変化すること)するために必要なエネ
ルギーが増加し、結果的に凝固点が低下するというものです。

純粋な溶媒では、一定の温度で液体が固体になるが、溶質が溶けてい
ると、溶媒の分子間に溶質が介入し、固体状態への移行が難しくなる
ため、凝固点が下がります。

2.数式

凝固点降下の大きさは、溶質のモル濃度(モル濃度が高いほど凝固点
降下が大きい)に比例し、次の式で表されます:

Δ𝑇𝑓 = 𝐾𝑓 × 𝑚

1)Δ𝑇𝑓 は凝固点降下の温度(純溶媒の凝固点と溶液の凝固点の差)。
2)𝐾𝑓 は溶媒に固有の凝固点降下定数。
3)𝑚 は溶質のモル濃度(質量モル濃度)。

この関係式は、溶質が電解質でない(つまり、溶液中で電離しない)
場合に適用されます。電解質が溶質の場合は、電離度も考慮する必要
があります。

3.実例
例えば、水(溶媒)に塩(NaCl)を溶かすと、水の凝固点が0℃より
低くなります。この現象は、冬に道路に塩をまくことで、凍結を防ぐ
ために利用されることがあります。

4.重要性
凝固点降下の概念は、日常生活でも見られる現象や化学実験で重要な
役割を果たしており、溶液の性質やその応用に関する理解を深めるた
めの基礎知識として重要です。

参考図書の例題では、非電解質Xの分子量を整数値で求めました。
⊿t = Kbm を使って、分子量 M を導き出しました。

この辺りはまだ何とかついていっています (^^)>

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Frank

■ 兵庫県立神戸商科大学・商経学部経済学科卒。総合商社勤務後、国際ビジネスコンサルタントとして独立。北米・中南米・オセアニア・東南アジア・欧州・アフリカ諸国等での駐在、インターナショナル・マイクロエレクトロニクス・アンド・システムズ国際会議での講演、米国および台湾新竹縣シリコンバレーでの表面実装技術テクニカル・アドバイザー、米国直接投資に関わる国際訴訟問題解決のためのアイスブレーカー、レザービジネスでの貿易顧問、木材輸入業での商談等、数多くのグローバルビジネスの経験を積む。■ ビジネスコンサルティングに従事する傍ら、国連英検(UNATE)特A級・ビジネス英検(BEST)A級・ボランティア通訳検定(V通検)A級・看護英語試験(TOPEC)満点・日商ビジネス英検1級・観光英検1級・全商英検1級・英単語検定(単検)1級・実用英語技能検定(英検®)1級・通訳案内業国家資格を含む英語資格十冠を達成。イーラーニング講座開講後、ズーム・スカイプレッスンとの相乗効果で英検®1級合格者72名、全国通訳案内士国家試験合格者47名、TOEIC®990満点取得者6名やその他英語資格取得者を多数輩出。■《英会話講師への登龍門》として定着した筆者開講の[実践英語の達人クラス]では、プロの英会話講師や大学教授・講師、塾講師も受講。20名以上の上級英会話講師を育成。■ goodbook出版主催の《2008年度出版登龍門》にて短編ラブロマンス小説『離れられなくなっちゃう』がグランプリ(大賞)を受賞、2009年1月商業出版にてデビュー。2012年5月には同じく商業出版にて長編社会派ミステリー小説『謎のルージュ』を出版。現在ペーパー版・Kindle版を合わせ全14作をアマゾンにて好評発売中。■ 趣味はバイクツーリング。メガツアラーの[Suzuki/GSX-1300R Hayabusa]を駆り、全国の海岸線を周遊。孤高の旅を満喫する。

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