2年 化学TB 資料18 溶液の性質 希薄溶液の性質

   2年    組    番 (                    )

希薄溶液の性質

溶液の濃度 一定量の溶液にどれだけ溶質が含まれているかを、溶液の ( 濃度 )という。

質量パーセント濃度》 溶質の質量を、溶液の質量に対する百分率として表した数値で、記号%を用いて示す。
 質量パーセント濃度〔%〕=×100

モル濃度》 溶液1 l 中に溶けている溶質の物質量〔mol〕、単位記号mol/ l を用いる。
  モル濃度
mol/ l〕=

問 水90.0gに、塩化ナトリウム10.0gを溶かした溶液(密度1.07/cm)の質量パーセント濃度

 とモル濃度はそれぞれいくらか。

 

沸点上昇

  不揮発性物質を溶かした溶液の沸点は、溶媒の沸点よりも高くなる。この現象を ( 沸点上昇 )といい、溶液と溶媒との沸点の差Δtb を ( 沸点上昇度 )とよぶ。

 例 1atmのもとで、ショ糖0.1molを水1kgに溶かした水溶液は、純粋な水より0.052℃高い温度にならないと沸騰しない。

純粋な液体は、温度によって決まった蒸気圧を示すが、これに不揮発性の物質溶かして溶液にすると、同一温度の溶媒よりも蒸気圧が低くなる。このため、溶液の沸点(蒸気圧と大気圧が等しくなる温度)が、純粋な溶媒の沸点より高くなる。

 

凝固点降下

 不揮発性物質が溶けた溶液の凝固点は、溶媒の凝固点より低くなる。この現象を ( 凝固点降下 )、溶媒と溶液との凝固点の差Δtf を ( 凝固点降下度 )という。

沸点上昇度Δtb と凝固点降下度Δtf  は、溶媒1kg中に溶けた溶質の物質量〔mol〕に比例する。

   また、溶質が何であってもΔtb とΔtb は、溶媒の種類によって一定値に決まる。

溶媒

沸点〔℃〕

ΔtK

凝固点〔℃〕

ΔtK

100

0.52

0

1.86

ベンゼン

80.2

2.54

5.5

5.07

酢酸

118.5

3.08

16.6

3.9

ナフタレン

218

5.80

79.3

6.9

ショウノウ

204

6.09

180

40

 

 

 

 

 

 


 溶媒1kgあたり溶質1molを溶かしたと仮定したときの値

半透膜

 水分子や小さな溶質分子は通すが、ある程度以上大きい溶質粒子は通さない性質をもった膜を ( 半透膜 ) という。半透膜には、赤血球の膜(細胞膜)やセロハン膜や動物のぼうこう膜がある。

 例 赤血球を濃いショ糖水溶液に入れると、赤血球が縮む。一方、純水に入れると膨張し、破裂する。

浸透圧

 半透膜をガラス管の下端に張り、これを水に沈めて、外の液面の高さまでガラス管内にショ糖水溶液を入れる。ガラス管の外の水分子は、管内のショ糖水溶液を薄めようとして、半透膜の穴からガラス管内に入ってくる。この現象を ( 浸透 )という。

 液面の差がある値hになったところで浸透が停止する。高さhの液柱に相当する圧力を、このとき管内にあるショ糖水溶液の ( 浸透圧 )という。

 

ファントホッフの法則(1885年)

 希薄溶液の浸透圧は、溶液のモル濃度〔mol/ l 〕と絶対温度TK〕に比例し、比例定数は気体定数Rに等しい。

溶液の体積V〔 l 〕、溶液に含まれる溶質の物質量をn〔mol〕とすれば、浸透圧とV,n,R,Tの関係は、気体の状態方程式と同じ形の式に従う。

浸透圧に関する ( ファントホッフの法則 )という。