融点:
* 結晶格子の破壊: 不純物は、固体の結晶格子の分子の定期的な配置を破壊します。これにより、分子間の力が固体をつなぎ合わせることで、分子が液体状態に移行しやすくなります。
* 凍結点うつ病: 低い融点は、凍結点うつ病としても知られています。これは衝突特性であり、そのアイデンティティではなく溶質(不純物)の濃度に依存します。
沸点:
* 分子間相互作用: 不純物は、溶媒分子との新しい分子間相互作用を作成する可能性があり、蒸気相に逃げるのが難しくなります。これにより、沸騰に必要なエネルギーが増加し、沸点が上がります。
* 蒸気圧力低下: 不純物は、溶媒の蒸気圧を下げます。これは衝突特性でもあり、蒸気圧が低いということは、沸点に到達するために高い温度が必要であることを意味します。
重要なメモ:
* 不純物のタイプ: 融点や沸点に対する不純物の影響は、不純物の種類とその物質との相互作用によって異なります。
* 濃度: 融点と沸点の変化の大きさは、不純物の濃度に直接比例します。
* 例外: これらの一般的なルールには例外があります。一部の不純物は、実際に融点を増やしたり、物質の沸点を減らすことができます。これは通常、不純物がより高い融点または沸点が高い物質を持つ化合物を形成する場合に発生します。
例:
* 水中の塩: 塩(NaCl)は、水の凍結点を低下させる不純物です。そのため、塩を使用して冬に氷を溶かします。
* 水中の砂糖: 砂糖(C12H22O11)は、水の沸点を上げる不純物です。そのため、砂糖を入れた水の鍋を沸騰させるのに時間がかかります。
不純物の効果を理解することにより、それらを有利に使用できます。たとえば、塩を使用して不凍液の水の凍結点を下げたり、砂糖を使用して調理中の水の沸点を上げることができます。