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なぜ水素ガスがヘリウムガスよりも最初に液化されるのですか?

あなたは素晴らしい質問をしています!それは実際にはその逆です:ヘリウムガスは水素ガスよりも最初に液化されます。 その理由は次のとおりです。

* 沸点: ヘリウムは、水素よりもはるかに低い沸点を持っています。 これは、ヘリウムをその液体状態に冷却するのにより少ないエネルギーが必要なことを意味します。

*ヘリウムの沸点:-268.9°C(-452°F)

*水素の沸点:-252.87°C(-423.17°F)

* 分子間力: ヘリウムは高貴なガスであり、個々の原子として存在します。原子間力が非常に弱いため、原子をガス状の状態に保持する力を克服しやすくなります。 水素、単純な分子(H 2 )、ヘリウムよりもわずかに強い分子間力(ロンドン分散力)を持っています。

ここに簡単なアナロジーがあります: 2種類の大理石があると想像してください。1つはガラスでできて、もう1つは金属製です。ガラスの大理石(ヘリウムのような)は、転がしやすく、摩擦が少ないため分離しやすくなります。 (水素のような)金属大理石は、より強い相互作用のために分離するのが困難です。

したがって、要約するには:

*ヘリウムの沸点が低く、分子間力が弱くなると、水素よりも液化が容易になります。

*水素は、分子間力を克服し、その液体状態に到達するためにより多くのエネルギー(低温)が必要です。

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