低分子と高分子の融点の違いについて教えてください<m(__)m>何も知識が無いので具体的に言えないのですが、分かりやすい言葉で教えていただけたら幸いです。お願いします。

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A 回答 (2件)

有機物の場合.部分的に解けやすいところと解けにくいところの2つか存在し.その境界はあいまいです。


結果として.溶け始める温度と解け終わる温度があります。低分子の場合には.不純物による変化と考えられます。
ところが.解ける場合.隣との分子との結合力が.温度による分子振動のエネルギーよりも低いから.解けるのであって゜.もし.加えたエネルギーがげんし間結合力よりも強い場合.
結合が切れで.分解します。この場合.融点が存在しません。
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普通「高分子」というと、それはポリエチレンとか、ナイロンなどのポリマーを指すのが普通です。


こういった高分子化合物は加熱しても液状化することはなく、融点を示さないのが普通です。

ただ低分子化合物同士の比較で「分子量の大きさと融点の関係」という意味では一定の関係があると言えます。

炭化水素のような水素結合や電気的結合力を無視しうる場合には分子量が大きいものほど融点が高くなる傾向にあります。分子量が大きければそれだけ分子間力が大きくなるためです。

水は分子量が約18と小さいのに、融点が0℃と高い、非常に特殊な物質です。窒素(分子量約28)、メタン(分子量約16)、二酸化炭素(分子量約44)などの融点と比較するとその特殊さがわかるでしょう。これは強い水素結合と、分子の曲がりによるためです。
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この回答へのお礼

さっそくレポートに使わせていただきました。
ありがとうございました。

お礼日時:2005/04/22 22:55

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Q高分子と低分子の特徴

高分子と低分子の特徴を教えてください。
具体的に言うとそれぞれの長所と短所を教えてください。

Aベストアンサー

一番簡単に言うと、低分子がたくさん集まったものが高分子ということが出来ますが、単に分子量の差だけでは一概に定義できるわけではありません。
ですが、高分子の範疇に入らないものを低分子と考えれば間違いないと思います。

高分子の場合は基本となるユニットがたくさん繋がっているので、いろいろな特性が生まれます。具体的には岡山大学での説明が良いかと思われますのでリンクします。

参考URL:http://www.cc.okayama-u.ac.jp/~zaki/pdfs/lec_intro.pdf

Qポリマーの融点について

ポリマーハンドブックや高分子データ・ブックなどでポリマーのガラス転移温度や融点を調べているとき、けっこう融点が記載されていないポリマーがあることに気づきました。(ガラス転移温度はほとんど全部記載されてました。)なんで融点が存在しないのでしょうか?また、文献によってガラス転移温度や融点の値がまちまちな理由もよくわかりません。

Aベストアンサー

1.ポリマーは次の2つに分類されます
・結晶性高分子(一般的な固体状態で結晶部分と非晶部分が混ざったもの)
  例:ポリエチレン、ポリアミド
・非晶性高分子(一般的な固体状態でほぼ非晶部分のみで形成されるもの)
  例:ポリカーボネート

2.Tg、Tmの定義
・Tg(ガラス点移転)…非晶部分の分子鎖が自由に動ける温度
・Tm(融点)…結晶部分の分子鎖が自由に動ける温度

上記1.2.より結晶性高分子にはTg、Tmが存在し、非晶性高分子はTgしか存在しません。

≪値がまちまちな理由≫
主な理由は分子量によってTg、Tmが異なるからです。
分子量大きい、つまり分子鎖一本の長さが長いとTg、Tmは高くなります。
(分子鎖が長いと、からみあって、なかなか自由に動けないイメージ)
結晶部分と非晶部分の占める割合や形態によっても変わります。

Q融点とガラス転移温度の違い

融点とガラス転移温度の違いが良く理解できません。分かりやすく教えてください。

Aベストアンサー

高分子やってるものです。おそらく質問にでてくる融点は普通いわれている融点ではなく、高分子特有のTmといわれているほうの融点ですよね?
板ガムを考えていただけるとわかりやすいと思います。ガムってそのまんまだと引っ張ってもぶちぶちきれちゃいますよね?でも口の中でかむとひっぱっても伸びるようになります。この引っ張っても伸びる性質に変わる温度が高分子における融点です。次にガムを寒いところもしくは冷凍庫に入れてみてください。常温のガムは折り曲げてもたたまれるだけなのですが、低温におかれたガムを折り曲げようとすると割れてしまうと思います。このぱきぱきの状態になってしまう温度がガラス転移温度です。
食品保存容器とかラップに耐熱温度がかかれていると思いますが、よくみるとなぜか上と下の両方の温度限界がかかれていると思います。上の方の温度限界(融点)になると溶けてしまうのはまあ想像がつくのですが、下の方の温度限界(ガラス転移温度)になるとぱきぱきになって容器が割れてしまうので書かれているのです。

Q高分子の融点とガラス転移点につきまして

高分子を全く知らない人に、高分子の融点とガラス転移点とは何かを説明する機会があったのですが、うまく説明できずに困りました。ちなみに私はその時に、融点は、「プラスチックがドロドロの液体みたいに変化する温度」で、ガラス転移点は、「プラスチックが、液体みたいにならずとも、柔らかくなり始める温度である」と説明しました。私はこの説明ではわかりにくいだろうと思っております。どなたか上手な説明の仕方をご存知でしたら教えていただけませんでしょうか。よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

小学生でも分かるイメージということで。身近な例をあげるとイメージし易いのではないでしょうか。

初めの状態を、例えば、伸びない紐状(繊維状)のものを考える。これを強く引っ張ると、切れてしまいます。

ガラス転移点:紐全体が、ゴムみたいにな状態へ変化する温度。紐の形はしてますが、強く引っ張っても、切れません。

融点:紐全体が、液体状へと変化する温度。紐の形はなく、ドロドロです。

Q【高分子と低分子の関係】

高分子と低分子の関係について、すごく簡単に分かり易く説明出来る方がいらっしゃったら教えてください。
お願い致します。

Aベストアンサー

メタン、エタン、プロパン、ブタンという言葉はご存じですね。
メタンやエタンは都市ガス、プロパンはボンベのガス、ブタンは
カセットコンロのガスです。化学式はそれぞれCH3, C2H6, C3H8,
C4H10 つまりCnH2n+2で表されます。
nが5以上はペンタン、ヘキサン・・とお経の様に覚えたものです。

エタンは安定したガスですが、親類にエチレンという不安定な
2重結合を持つものが有り、H2C=CH2で表されます。この2重結合が
開きエチレン同士が何個でも結合(重合)します。
結合したものは一般式CH3(CH2)nCH3で表されます。
nが大きくなると、分子はどんどん長くなり大きくなります。
n=1~4まではガス、n=5~17は液体、n=18,19がグリース状、
nが20以上でパラフィンとなります。nが増えるとパラフィンも
脆いものから硬くて粘りの有るものになります。
nのかなり大きいものはポリエチレン樹脂となります。いわゆる高分子
物質です。

しかし、nがどれ以上なら高分子という定義は無く、経験的に分子量
数千~一万以上を高分子と呼んでいます。
ポリエチレンの例では、エチレンの分子量が28ですから少なくとも
200~300個以上が繋がった分子です。
反応単位がより大きなスチレン(分子量104)や複雑な糖類からからなる
重合体も有ります。アミノ酸が重合したポリペプチドやタンパク質も
高分子の代表例です。高分子の一般的な分子量は数千から百万の範囲です。

余談になりますが、タイヤはゴム分子同士を架橋で結合させていますので、
タイヤ自体が一つの巨大分子とも言えます。

メタン、エタン、プロパン、ブタンという言葉はご存じですね。
メタンやエタンは都市ガス、プロパンはボンベのガス、ブタンは
カセットコンロのガスです。化学式はそれぞれCH3, C2H6, C3H8,
C4H10 つまりCnH2n+2で表されます。
nが5以上はペンタン、ヘキサン・・とお経の様に覚えたものです。

エタンは安定したガスですが、親類にエチレンという不安定な
2重結合を持つものが有り、H2C=CH2で表されます。この2重結合が
開きエチレン同士が何個でも結合(重合)します。
結合したものは一般式CH3(...続きを読む

Qイオン重合とは?

 イオン重合とラジカル重合の違いが分かりません。イオン重合で調べてみたところ「ラジカルと異なりイオンが水と反応する」などと書いてあったのですが、いまいち理解することができませんでした。
 どなたかイオン重合について教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

 イオン重合とラジカル重合の違いは、連鎖重合反応において連鎖担体が、イオンかラジカルであるかということが、最も大きい違いです。イオンとラジカルの違いは、ラジカルは不対電子を持つ電荷のない化合物で、イオンは荷電した原子叉は原子団の事です。
 イオン重合には陽イオン重合と陰イオン重合があります。一般にイオン重合は、ラジカル重合よりも、反応の活性化エネルギーが小さく、低温でもすみやかに反応が進みます。生成する重合体は一般に枝別れが少なく、得に陰イオン重合では枝別れの少ない重合体がえられます。

Q高分子の多分散度Mw/Mnについて

Mn=Σ(Mi×Ni)/ΣNi

Mw=Σ(Ni×Mi^2)/Σ(Ni×Mi)

であって、Mw/Mnが高分子の多分散度となりますが、
どうして、そのようになるのでしょうか?

定義であると言われれば、それまでかもしれないですが、
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

定義です。
と言ってしまえばそれまでですので、少し実情を。

まず高分子はいろんな分子量の集合体と言うことを理解しているとして話を進めます。
そのとき、その平均分子量の決定にいろいろな方法があります。
例えば膜浸透圧法や光散乱、GPCなどがあります。
そして同じ試料でもその測定法によって平均分子量が異なることが知られています。(質問にあるMnやMwのことです)
当然、MnとMwの定義式が違うので異なる平均値分子量が出るのは当然ですが、唯一MnとMwが一致する場合があります。
それは、全ての分子の分子量が同じ(分子量分布を持たない)場合で、そのときMw/Mn=1となります。
逆に、分布が広いときはMnとMwの値は大きく異なるので、Mw/Mnの値は大きくなります。
そこで、Mw/Mnを分子量の分布を示す値として広く使われています。

Qガラス転移の定義とは??

ガラス転移の定義を、自分の言葉でテストに書いたら
×になりました。
ガラス転移の定義ってなんですか??
ちゃんと決まっている言葉(定義)なのですか??
なんか調べてもぱっとこなくて・・・
なんとか教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

あなたの回答を教えて下さい。テストの回答はないのですか?
質問の回答に困ります。

以下参考まで。
ガラス転移とは,ガラスを過熱するか,またはガラスになる過冷却液体を
冷却した時その物質の融点又は液相温度の2/3~1/2の温度付近で,熱膨張
係数や比熱容量突然変化する温度,"ガラス転移温度が存在すること。
ガラスは過冷却の液体である。との言い方もできる。(ガラスの事典より)

 ガラス転移現象とは、過冷却状態からガラス状態に移るときに性質が
大きく変わる(例えば熱膨脹係数が急に小さくなる)現象をいい、ガラス
転移現象を示す温度をガラス転移温度(あるいはガラス転移点)と呼びます。

 ガラス転移とは、温度を変えたときに、アモルファス固体相が示す、比
熱や熱膨張係数のような熱力学的微分量が結晶的な値から液体的な値へと
多少急激に変化する現象である。(Wong and Angell, 1976; p.36).

 過冷却液体をさらに冷却していくと、分子運動がさらに制限されるよう
になり、最終的にはほとんど停止する。この過冷却液体が運動性を失う現
象をガラス転移と呼ぶ。つまりガラス転移は無秩序である非晶部位(過冷
却液体)でしか起きない(固体である結晶は融解するだけ)。
 

あなたの回答を教えて下さい。テストの回答はないのですか?
質問の回答に困ります。

以下参考まで。
ガラス転移とは,ガラスを過熱するか,またはガラスになる過冷却液体を
冷却した時その物質の融点又は液相温度の2/3~1/2の温度付近で,熱膨張
係数や比熱容量突然変化する温度,"ガラス転移温度が存在すること。
ガラスは過冷却の液体である。との言い方もできる。(ガラスの事典より)

 ガラス転移現象とは、過冷却状態からガラス状態に移るときに性質が
大きく変わる(例えば熱膨脹係数が急に小さく...続きを読む

Qこの場合のギブスエネルギーの変化量を教えてください

大学二年生の化学熱力学の教科を学んでいるのですが。。。
全くわからない問題があります!
室温298K、0.022molの理想気体が圧力が17.0MPaから100KPaに変化した。
この過程でのギブスエネルギーの変化量はいくらか。
という問題です。
物質量はどこで使うのですか?
計算過程もお願いします。
また、こういう問題は何を考えれば解けるのかアドバイスお願いします。

Aベストアンサー

ギブス自由エネルギー(G)の定義は
G = H - TS
H: エンタルピー (J)
S: エントロピー (J/K)
T: 環境温度 (K)

ギブス自由エネルギー変化量(ΔG)は
ΔG = ΔH - TΔS

エンタルピー,エントロピーは対象とする系の
1)温度
2)圧力
3)物質の相の数
4)各相での各成分量
が決まると計算できます。

言いかえると、上記1)2)3)4)のどれかが変化するとエンタルピー,エントロピー、そしてギブス自由エネルギーも変化します。

問題を上記1)2)3)4)に照らし合わせると、
1)温度は変化したと記述していないので一定
2)圧力は17MPaから100KPaに変化
3)相(気相、液相、固相)の数は理想気体が凝縮して液体になった、と記述していないので一定
4)各相での各成分量、この場合、気相の理想気体の種類が増えた減った、0.022molが増えた減ったと記述していないので一定

3)4)はちょっと強引なところありますが、幅広く題意を捉えるための説明です。

まずエンタルピー変化ΔHを計算します。
結論から言うとΔH = 0です。
理想気体1mol当たりのエンタルピーは温度変化した場合にのみ変化し、圧力により変化しません。
これは理想気体の状態式(PV=RT)とエンタルピー計算式(微分形で与えられます)から導出されます。
圧力は変化していますが温度が変化していないのでΔH = 0。

次にエントロピー変化ΔSを計算します。
理想気体1mol当たりのエントロピーは温度変化、圧力変化で変化します。
温度変化は無いので温度変化相当のΔSは0。
圧力変化相当のΔSは理想気体の状態式(PV=RT)とエントロピー計算式(これも微分形)から導出され
-nR*ln(P1/P0)・・・微分形を圧力P0からP1まで積分した結果
となります。

n 理想気体mol数: 0.022 (mol)
R 理想気体定数: 8.31 (J/mol.K)
P0 変化前の圧力: 17MPa = 17000KPa
P1 変化後の圧力: 100KPa

圧力変化相当のΔS = - 0.022 x 8.31 x ln(100/17000) = 0.934 (J/K)

まとめますと

ΔG = ΔH - TΔS
ΔH = 0
T 環境温度: 298 (K)
ΔS = 0.934 (J/K)
ΔG = 0 - 298 x 0.934 = - 278.3 (J)

まどろっこしい説明になりましたが理想気体の圧力変化に伴うギブス自由エネルギー変化量(ΔG)は
ΔG = nRT*ln(P1/P0)
でさっと計算できます。

ギブス自由エネルギー(G)の定義は
G = H - TS
H: エンタルピー (J)
S: エントロピー (J/K)
T: 環境温度 (K)

ギブス自由エネルギー変化量(ΔG)は
ΔG = ΔH - TΔS

エンタルピー,エントロピーは対象とする系の
1)温度
2)圧力
3)物質の相の数
4)各相での各成分量
が決まると計算できます。

言いかえると、上記1)2)3)4)のどれかが変化するとエンタルピー,エントロピー、そしてギブス自由エネルギーも変化します。

問題を上記1)2)3)4)に照らし合わせると、
1)温度は変化したと記述していないので一定
2)圧力は17MPaか...続きを読む


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