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物質の状態 (気体・液体間の状態変化 (気体の圧力 (単位 (\( パスカル \: \ce{[Pa] = [N/m^2]} \)), 大気圧 (\(…
物質の状態
気体・液体間の状態変化
気体の圧力
単位
\( パスカル \: \ce{[Pa] = [N/m^2]} \)
大気圧
\( 1.013 \times 10^5 \ce{Pa} = 1013 \ce{hPa} = 1 \ce{atm} \)
トリチェリーの水銀柱
\( 1.013 \times 10^5 \: \ce{Pa} = 1 \: \ce{atm} = 760 \: \ce{mmHg} \)
気液平衡と蒸気圧
気液平衡
見かけ上,蒸発も凝縮も起こっていない飽和状態
蒸発する分子の数 = 凝縮する分子の数の状態
飽和蒸気圧
気液平衡のときの蒸気の圧力
物質ごとに決まっている
液体の量・気体の占める体積とは無関係に一定
蒸気圧曲線
液体の蒸気圧と温度との関係を示した曲線
\( (T,P)グラフ \)
沸騰
一定の大気圧のもと液体を加熱
蒸気圧が上がっていく
蒸気圧が大気圧と等しくなる
内部から盛んに蒸発する状態が沸騰
大気圧が下がる
沸点も下がる
状態図
水
二酸化炭素
超臨界状態のCO2はカフェイン抽出に用いられる
超臨界状態
分子が密(液体)でありながら激しく動き回る(気体)状態
物質の三態
状態変化
固液
\( 融解 \ce{<=>} 凝固\)
気液
\( 蒸発\ce{<=>}凝縮 \)
固気
昇華
状態変化と分子間力
分子間力
水素結合
\( \ce{F, O, NとH} \)
沸点が高い
ファンデルワールス力
極性分子
静電気力
すべての分子間
分散力
分子間力と液体の沸点
沸点が高くなる
ファンデルワールス力が強い
分子量が大きい
極性が強い
水素結合
ファンデルワールス力よりも強い力
化学結合と固体の融点
粒子間にはたらく力が大きいほど高い
\( 化学結合(共有結合 \geq イオン結合,金属結合) \gg 分子間力(水素結合 > ファンデルワールス力) \)