化学 一学期中間範囲
気体の法則
 気体・・・物質を構成する粒子が互いに拘束することなく
    (=分子間力が0)自由に動き回れる状態

 気体の体積と圧力の関係
  「一定温度で、一定量の気体の体積 v は圧力 p に反比例する」
   →ボイルの法則 v = k/p または pv = k
    (kは温度が変わらなければ一定)で表される

 気体の体積と温度の関係
  「一定圧力の下で一定量の気体の体積は絶対温度に比例する」
   →シャルルの法則 -273℃ = 0K となる

 ボイル・シャルルの法則
  「一定量の気体の体積 v は圧力 p に反比例し、絶対温度 T に比例する」
   v = kT/p または pv = kT (kは比例定数)で表される

 1molの気体は0℃、1atmで22.4L →ここから比例定数Rを求める
 R = pv/T =8.3×10^3(L・Pa/K・mol)=8.3(m^3・Pa/K・mol)
 このRは気体定数と呼ばれる

 n[mol]の気体の体積は、1molの気体の体積のn倍なのでpv = nRTが得られる
 これはn[mol]の気体についてボイル・シャルルの法則を表したもので、
 気体の状態方程式と呼ばれる

 気体の物質量と質量の関係
  n[mol] = m[g] / M[g/mol] これをpv = nRT に代入して、pv= mRT/M
  p,v,m,Tが分かると物体の分子量を求められる

 混合気体の全ての圧力を全圧、個々の気体に注目した圧力を分圧という
 「混合気体の全圧は、混合気体中の成分気体の分圧の和に等しい」
  →ドルトンの分圧の法則

 実際に存在する気体を実在気体
 厳密に気体の状態方程式に従う気体を理想気体という
 実在気体は絶対温度が高く、圧力が小さいほど理想気体に従う

 実在気体の場合、ある一定(飽和蒸気圧)以上の圧力を加えると
 凝縮や凝固が起き、それ以上圧力が大きくならない
  飽和蒸気圧
   ・・・気液混合の時、気体が示す圧力であり、気体が示す圧力の最大値


 溶液・・・液体(溶媒)中を粒子(溶質)が拡散している状態
  溶媒が水の場合、溶質はイオン結晶、分子結晶(極性分子)となる

 疎水基が大きすぎると親水基があっても溶けにくくなる
 親水基…ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、
     スルホ基、カルボニル基

 極性の大きい分子、イオン結晶 →電離する
  弱電離質(α<1)、強電離質(α≒1)に分類される

 飽和溶液の考え方と気液平衡の考え方は似ているよ。
 飽和溶液では温度と溶液の種類が同じなら濃度は一定である

 濃度の表し方
  1,質量パーセント濃度
  2,モル濃度
  3,質量モル濃度

 再結晶…表を見て数値を読み取る。単位に注意。

 ヘンリーの法則
  「気体の水への溶解度は、温度が変わらなければ、
   水に接しているその気体の圧力(分圧)に比例する」

2,希薄溶液の性質
 純溶媒と不揮発性の物質を溶かした溶液を比較すると、
 後者のほうが蒸気圧が低くなる
 この現象を蒸気圧降下という
 蒸気圧降下度は濃度に比例する

 沸点=液体の蒸気圧が大気圧と等しくなったときの温度
  →蒸気圧が降下すればするほど沸点が高くなる
 沸点上昇度も濃度に比例する

 溶媒に物質を溶かすと拡散して濃度が均一になる
 半透膜…溶媒を通すが溶質を通さない膜のこと  例、セロファン
 純溶媒と溶液を半透膜をへだてて入れると純溶媒が溶液側に動く
 それを浸透圧という

 コロイド溶液
  分散質が 10^(-8)〜10^(-7)cm…真の溶液
  分散質が 10^(-7)〜10^(-5)cm…コロイド溶液
   分散媒が液体のときにこう言う
  コロイド溶液(ゾル)
  ゲル   …ゾルが流動性を失ったもの
  キセロゲル…ゲルから溶媒を完全に取り除いたもの

 コロイド溶液の種類
  分子コロイド…1分子からなるコロイド粒子(デンプン、たんぱく質)
  会合コロイド…小さな分子が多数集まって出来たコロイド粒子(牛乳、石鹸)
  分散コロイド…不溶性の大きな塊が分散して出来たコロイド粒子(水酸化鉄(V)溶液)
   水を沸騰させながら塩化鉄を少しずつ加えると
   水酸化鉄(V)のコロイド溶液が出来る
  疎水コロイド無機化合物のコロイド粒子に多い
         正か負かどちらかに帯電しているコロイド粒子が
         互いに反発することで大きさを維持する

  親水コロイド…有機化合物のコロイドに多い
         水分子が水和し、安定している

 コロイド溶液の性質
  1,透析    …半透膜を用い、コロイド溶液を精製する方法
  2,電子泳動  …二本の電極を入れ、直流電源につなぐと、
          コロイド粒子が帯びている電荷と逆のほうの電極に集まる
  3,チンダル現象…レーザー光を当てると反射し光の軌跡が見える
  4,ブラウン運動…熱運動をしている水分子がコロイド粒子に衝突し起こる
  5,凝析
   電解質水溶液を加えることで疎水コロイドが沈殿する現象
   帯びている電荷と逆の電荷のイオンを加えると、反発力が弱まる
   (加えるものは価数が大きいものほど効果が大きい)
   親水コロイド(保護コロイド)を加えると凝析を阻止できる
  6,塩析
   電解質水溶液を多量に加えることで親水コロイドが沈殿する現象
   この場合、陽イオンと陰イオン両方が作用する
   ex.にがり(塩化マグネシウム)