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なぜ混合物には鋭い融点と沸点がないのですか?

混合物は、異なる物理的特性を持つ複数の物質で構成されているため、鋭い融点や沸点はありません。これが故障です:

融点:

* 純粋な物質: 固体から液体に移行する特定の固定温度を持っています(そしてその逆も同様です)。これは、純粋な物質の分子が一貫した分子間力を持ち、すべて同じ温度で壊れるためです。

* 混合物: 混合物の異なる成分には、さまざまな融点があります。混合物が加熱されると、融点が最も低い成分が最初に溶け始めます。温度が上昇し続けると、混合物全体が液体になるまでより多くの成分が溶けます。これは、さまざまな温度で発生し、鋭い融点ではなく段階的な変化をもたらします。

沸点:

* 純粋な物質: それらが液体からガスに移行する特定の固定温度を持っています(そしてその逆も同様です)。これは、純粋な物質の蒸気圧が特定の温度で大気圧に達するためです。

* 混合物: 混合物の異なる成分には、蒸気圧が異なります。混合物が加熱されると、沸点が最も低い成分が最初に蒸発します。温度が上昇し続けると、混合物全体が気体になるまでより多くの成分が蒸発します。このプロセスは、さまざまな温度で発生し、混合物に単一の沸点の代わりに沸点範囲を与えます。

要約:

さまざまな成分が異なる融点と沸点を持っているため、混合物の融点と沸点はシャープではありません。これは、特定の温度での突然の変化ではなく、温度の範囲にわたって状態の段階的な変化につながります。

例:

* 塩水: 塩水は純水よりも凍結点が低く、より高い温度で沸騰します。これは、塩分分子が水分子の相互作用を破壊し、凍結または蒸発するのが難しくなっているためです。

* 空気: 空気は、主に窒素と酸素のガスの混合物です。コンポーネントには異なる沸点があるため、空気を分数蒸留によって分離できる理由があります。

重要な注意: いくつかの混合物は、共晶ポイントのために明らかな鋭い融点を持つ可能性がありますが、これらは特別なケースであり、一般的なルールではありません。

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