集中的および広範な特性は、物質の物理的特性の 2 つのクラスです。次に、物理的特性は、サンプルの化学組成を変更することなく観察および測定できるものです。物理化学者で物理学者のリチャード C. トールマンは、1917 年に「集中的」と「広範な」という用語を作り出しました。ここでは、集中的および広範な特性とは何か、各タイプの例、およびそれらの見分け方について説明します。
要点
広範な性質と集中的な性質は、物質の 2 種類の物理的性質です。
集中的な特性は、物質内の物質の量に依存しません。例としては、物質の状態、温度、密度などがあります。
広範な特性は、サンプル内の物質の量に依存します。例には、質量、長さ、および体積が含まれます。
集中プロパティ
集中プロパティは、集中量のバルク プロパティとも呼ばれます。それらは物質の量に依存しません。これらの物理的特性は、さまざまな条件下ですべてのサンプルサイズで同じであるため、サンプルの識別に使用されます。集中プロパティの例:
- 沸点
- 色
- 集中力
- 密度
- 導電率
- 光沢
- 透磁率
- 融点
- モラル
- 臭い
- プレッシャー
- 表面張力
- 状態
- 気温
- 屈折率
- 粘度
豊富なプロパティ
広範な特性は、サンプル内の物質の量に依存する物理的特性です。それらは大量としても知られています。これらのプロパティはサブシステムに追加されます。広範なプロパティはサンプルの識別には役立ちませんが、サンプルの説明には役立ちます。広範なプロパティの例は次のとおりです:
- エネルギー
- エンタルピー
- エントロピー
- ギブスのエネルギー
- 熱容量
- 長さ
- ミサ
- サイズ
- ボリューム
- 体重
特定のプロパティ
2 つの広範なプロパティ間の比率は、特定のプロパティと呼ばれる特殊な種類の集約プロパティです。例として、質量と体積の両方が広範なプロパティです。それらの比率は密度であり、これは集中的なプロパティであり、特定のプロパティです。その他の固有の特性には、比体積 (密度の逆数)、比熱容量 (熱容量を質量で割った値)、モル体積 (1 モルあたりの体積)、および比エンタルピーが含まれます。
集中プロパティと拡張プロパティを区別する方法
物理的特性が集中的か広範なかを判断する最も簡単な方法は、同じ種類の物質のサンプルを 2 つ取り、それらを組み合わせることです。集中的なプロパティは、サンプル サイズによって変わりません。少量の物質は、大量の同じ物質と同じ密度、温度、硬度を持っています。対照的に、広範なプロパティは付加的です。これが意味することは、サンプルのサイズを 2 倍にすると、広範なプロパティが 2 倍になるということです。したがって、サンプルを 2 倍にすると、質量が 2 倍になり、長さも 2 倍になります。
集中的および広範なプロパティ ワークシート
ワークシートに記入して、集中的かつ広範なプロパティを特定する練習をします。ワークシートは、ダウンロードして印刷する PDF です。解答集もあります。クラスでワークシートを使用することを歓迎します。
[PDF ワークシート] [回答キー]
参考文献
- IUPAC (1997)。 「量が多い。」 化学用語集 (第 2 版) (「ゴールド ブック」) A. D. マクノートと A. ウィルキンソンによって編集されました。ブラックウェル科学出版物、オックスフォード。 doi:10.1351/goldbook.E02281
- IUPAC (1997)。 「集中的な量。」 化学用語集 （第2版）（「ゴールドブック」）。 A. D. McNaught と A. Wilkinson によって編集されました。ブラックウェル科学出版物、オックスフォード。 doi:10.1351/goldbook.I03074
- Redlich, O. (1970)。 「集中的かつ広範なプロパティ」。 J.化学。教育 47 (2):154–156. doi:10.1021/ed047p154.2
- トールマン、リチャード C. (1917)。 「物理学の測定可能な量」。 Phys.改訂 . 9 (3):237–253。
