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なぜ液体の沸点は室温を上回るのに対し、温度を下回るガスはなぜですか?

液体には室温を超えて沸点があり、ガスが室温を下回るという声明は、完全に正確ではありません 。多くの一般的な物質には当てはまりますが、それは普遍的なルールではありません。

これがより正確な説明です:

* 沸点: 物質の沸点は、その蒸気圧が周囲の大気圧に等しい温度です。この時点で、液体はガスに変わります。

* 室温: 室温は通常、約20〜25°C(68〜77°F)と見なされます。

なぜ一部の液体に室温を上回る沸点があるのか​​:

* 分子間力より強い: 強力な分子間力(水素結合、双極子双極子相互作用、ロンドン分散力など)を持つ液体は、これらの力を克服し、気相に移行するためにより多くのエネルギーを必要とします。これにより、沸点が高くなります。

* 分子サイズと重量: より大きな分子には、ロンドン分散力が強く、沸点が高くなります。

なぜ一部のガスに室温を下回る沸点があるのか​​:

* 分子間力の弱い: 室温のガスは通常、分子間力が非常に弱い。これにより、比較的低い温度でもガスとして存在できます。

* 低分子量: 窒素、酸素、水素などのガスは非常に低分子量であり、分子間力をさらに弱くしています。

例外:

* プロパン(C3H8): 室温でのガスですが、沸点は-42°C(-44°F)で、室温を下回っています。

* 水銀(Hg): 室温では液体ですが、沸点は357°C(675°F)で、室温を大幅に上回っています。

要約:

物質の沸点は、分子間力の強度と分子のサイズ/重量によって決定されます。 多くの一般的な液体は室温を上回っており、多くの一般的なガスは室温を下回る沸点を持っていますが、この一般化には例外があります。

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