影響を受ける物理的特性:
* 沸点: 一般に、化合物が溶解すると、水の沸点が増加します。これは、「沸点の標高」と呼ばれる現象によるものです。溶解した化合物は、水分子間の水素結合を破壊し、水分子が気相に逃げるのが難しくなります。
* 凍結点: 一般に、化合物が溶解すると、水の凍結点が減少します。これは「凍結点うつ病」と呼ばれます。 繰り返しますが、溶解した粒子の存在は、通常の氷の結晶構造の形成を妨げ、水が凍結するのが難しくなります。
* 密度: 溶解した化合物に応じて、水の密度は増加または減少する可能性があります。化合物が水よりも密度が高い場合、溶液の密度が増加します。逆に、化合物が水よりも密度が低い場合、溶液の密度は低下します。
* 蒸気圧: 化合物が溶解すると、水の蒸気圧が低下します。これは、溶解した化合物が、気相に逃げることができる表面の水分子の数を減らすためです。
* 粘度: 粘度は流れに対する抵抗です。 水の粘度は、溶解した化合物に応じて変化する可能性があります。一部の化合物は粘度を増加させることができます(塩を追加するなど)が、他の化合物はそれを減らすことができます(砂糖を追加するなど)。
* 表面張力: 表面張力は、表面に液体分子を一緒に保持する力です。 化合物によっては、表面張力が増加または減少する可能性があります。たとえば、石鹸を追加すると表面張力が減少し、泡が形成されます。
これらの変更が発生する理由:
物理的特性の変化は、溶解した化合物が水分子間の相互作用を変化させるために発生します。
* 分子間力: 水分子の結合により、水分子は互いに非常に引き付けられています。化合物が溶解すると、新しい相互作用が導入され、水素結合ネットワークが破壊されます。これらの混乱は、水分子を一緒に保持する全体的な力を弱めるか強化する可能性があります。
* 濃度: 物理的特性の変化の程度は、溶存化合物の濃度に依存します。濃度が高いと、より顕著な変化が発生します。
重要な注意:
物理的特性の特定の変化は、溶解した化合物のタイプに依存します。一部の化合物は、他の化合物よりも特定の特性に大きな影響を与える可能性があります。たとえば、イオン化合物は、共有化合物よりも凍結点うつ病と沸点の上昇に大きな影響を与える傾向があります。