凝固点降下・沸点上昇・蒸気圧降下の計算
溶質の質量とモル質量(分子量)を入れると、水に溶かしたときの質量モル濃度を計算し、凝固点が下がる温度・沸点が上がる温度・蒸気圧が下がる量のどれかを求めます。電解質のように水の中でイオンに分かれる物質は、電離度も入れられます。
g
g/mol
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
g
例:塩化ナトリウムはNa⁺とCl⁻の2つに分かれるので2です
K・kg/mol
目安の値です。正確な値は化学便覧などで確認してください
K・kg/mol
目安の値です。正確な値は化学便覧などで確認してください
g/mol
kPa
目安の値です(25℃のとき)。正確な値は理科年表などで確認してください
計算方法
質量モル濃度 質量モル濃度(mol/kg) = 溶質の物質量(mol) ÷ 水の質量(kg)
凝固点降下・沸点上昇 ΔT = i × K × 質量モル濃度(Kは水ならKf=約1.85、Kb=約0.512。iは電解質が水の中でいくつの粒子に分かれるかを表す数で、非電解質なら1)
例:モル質量60g/molの物質18gを水1000gに溶かすと、質量モル濃度は0.3mol/kgになり、凝固点は約0.555℃下がります。
蒸気圧降下 ラウールの法則から、蒸気圧降下 ΔP = 溶質のモル分率 × 純粋な溶媒の蒸気圧で求めます。
電離度は、電解質が実際に何%くらいイオンに分かれているかを表す割合(0〜1)です。すべて分かれるなら1、まったく分かれない(非電解質)なら電離度は関係ありません(粒子の数は1のまま)。
出典:凝固点降下・沸点上昇・蒸気圧降下の式(希薄溶液の依存性質の定義式)
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よくある質問
質量モル濃度とは?
水(溶媒)1kgあたりに溶けている溶質の物質量(mol)です。
凝固点降下・沸点上昇はなぜ起きる?
水に何かを溶かすと、水の分子だけのときより凍りにくく、沸とうしにくくなるためです。
電離度とは?
電解質が水の中でイオンに分かれる割合です。1なら全部分かれ、0ならまったく分かれません。
非電解質と電解質で何が違う?
電解質は水の中でイオンに分かれて粒子の数が増えるため、同じモル質量でも凝固点降下・沸点上昇が大きくなります。
溶質の質量が0のときは?
質量モル濃度が0になるため、凝固点も沸点も蒸気圧も変わりません。