分子濃度は、単位体積あたりの特定の成分の分子数です。の数以来 分子 1リットルまたは1立方センチメートルでさえ巨大であるため、分子量ではなくモル量と呼ばれる量を使用することが一般的になっています。 A モル は物質のグラム分子量であり、したがって、アボガドロの分子数(6.02×10)でもあります。2. 3)。したがって、サンプルのモル数は、サンプルの重量を物質の分子量で割ったものです。これは、サンプル内の分子の数をアボガドロの数で割ったものでもあります。分子濃度を使用する代わりに、モル濃度を使用する方が便利です。たとえば、濃度が12.04×10であると言う代わりに2. 3リットルあたりの分子、それはリットルあたり2モルであると言うのは簡単です。リットルあたりのモル濃度(つまり、モル濃度)は、通常、文字Mで示されます。
電解質溶液では、溶媒(通常は水)と、イオンに解離する溶解物質または溶質を区別するのが一般的です。これらのソリューションでは、次のように表現すると便利です。 組成 モル濃度の観点から、 m 、溶媒1,000グラムあたりの解離していない溶質分子の数(または、イオンの数)に比例する単位。通常、1,000グラムの溶媒中の分子またはイオンの数は非常に多いため、モル濃度は、1,000グラムの溶媒あたりのモル数として定義されます。
たくさんの 化合物 純粋な物質として、またはそれらの溶液として、分子の形で存在しません。たとえば、塩化ナトリウム(NaCl)を構成する粒子は次のとおりです。 ナトリウム イオン(Na+)および塩化物イオン(Cl-)、および、これら2つのイオンは塩化ナトリウムのどのサンプルにも同数存在しますが、Naは存在しません。+イオンは特定のClに関連付けられています-式によって示される組成を有する中性分子を形成するためのイオン。したがって、 構成 そのような化合物の明確に定義されている、それは 間違っている それらの溶液の濃度を分子量で表す。この種の場合に役立つ概念は、化合物の化学式の原子の重量の合計として定義される化学式の重量の概念です。したがって、塩化ナトリウムの式重量は、ナトリウムと塩素の原子重量の合計、23 + 35.5、つまり58.5であり、1リットルあたり58.5グラムの塩化ナトリウムを含む溶液の濃度は1フォーマル、つまり1であると言われます。 F。
非電解質溶液の組成をモル分率またはモルパーセントで表すと便利なことがよくあります。二成分混合物、つまり2つの成分1と2の混合物には、2つのモル分率があります。 バツ 1そして バツ 二、関係を満たす バツ 1+ バツ 二= 1。モル分率 バツ 1は溶液中の種1の分子の割合であり、 バツ 二は、溶液中の種2の分子の割合です。 (モルパーセントは、モル分率に100を掛けたものです。)
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ポリマーとして知られる非常に大きな分子を含む非電解質溶液の組成は、体積分率(Φ)、つまり、溶液を調製するために使用されるポリマーの体積を、そのポリマーの体積と体積の合計で割ったもので最も便利に表されます。溶媒の。
システムが稼働しているときの液液特性の定量的記述 平衡 を関連付けることによって提供されます 蒸気圧 その組成へのソリューションの。純粋または混合の液体の蒸気圧は、液体から逃げて別の蒸気を形成する分子によって加えられる圧力です。 段階 液体の上。ある量の液体が、液体の体積よりもわずかに大きい真空の密閉容器に入れられると、容器の大部分は液体で満たされますが、液面のすぐ上に、蒸気相が形成されます。液体から気体へと液体表面を通過した分子の;その蒸気相によって加えられる圧力は、蒸気(または飽和)圧力と呼ばれます。純粋な液体の場合、この圧力は 温度 、最もよく知られている例は、通常の沸点です。これは、蒸気圧が大気圧と等しくなる温度です。蒸気圧は100℃で1気圧です。 水 、エチルアルコールの場合は78.5°C、オクタン価の場合は125.7°C。溶液中では、蒸気圧の高い成分を軽質成分と呼び、蒸気圧の低い成分を重質成分と呼びます。
液体混合物では、蒸気圧は温度だけでなく組成にも依存します。溶液の特性を理解する上での重要な問題は、この組成依存性を決定することにあります。最も簡単な近似は、一定の温度で、溶液の蒸気圧がその組成の線形関数であると仮定することです(つまり、一方が増加すると、もう一方も増加するため、値をプロットすると、結果のグラフがは直線です)。この近似に従う混合は、理想解と呼ばれます。
純粋な液体では、逃げる分子によって生成される蒸気は、必然的に液体と同じ組成になります。ただし、混合物では、蒸気の組成は液体の組成と同じではありません。蒸気は、分子が液相から逃げる傾向が大きい成分が豊富です。この傾向は、ラテン語に由来する用語であるフガシティーによって測定されます。 逃げる (逃げる、飛び去る)。混合物中の成分のフガシティーは、(本質的に)蒸気が液体混合物と平衡状態にあるときに成分が気相で及ぼす圧力です。 (すべての特性が時間的に一定であり、蒸気と液体の間にエネルギーや物質の正味の移動がない場合、平衡状態になります。)蒸気相が理想的な気体(つまり、分子)であると見なすことができる場合気相では、互いに影響を与えることなく独立して作用すると想定されます)、コンポーネントのフガシティー、 私 は、全蒸気圧の積として定義される分圧に等しくなります。 P 、および気相モル分率、 Y 私 。気相の理想気体の挙動を仮定すると、フガシティー( Y 私 P )液相モル分率の積に等しい、 バツ 私 、混合物と同じ温度での純粋な液体の蒸気圧、 P 私 °、および活量係数、 c 私 。物質の実際の濃度は、物理的および化学的相互作用のため、その有効性の正確な測定値ではない場合があります。その場合、活量と呼ばれる有効な濃度を使用する必要があります。活性はモル分率の積によって与えられます バツ 私 と活量係数 c 私 。方程式は次のとおりです。
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