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水の密度は約1。メタノールの密度は約0,8。なのに混ぜても比例関係にならないのはどうしてですか?
 他にも屈折率や粘性率は、水にメタノールを加えると高くなる。(だいたい40~50%ぐらいが一番高いです。)何故でしょう??教えてください!
 
 一応メタノールの -OH が水と関係してるとこまではなんとなく分かったんですけど・・・・おねがいします!

A 回答 (2件)

 学生実験で行いました。

以下のURLのようにピクノメーターを使用しました。
さて、hajime40さんの回答で十分だとは思いますが念のため。
水は極性分子なので、水素結合によりその体積を最小にしようというように分子同士が引き合っています。逆に熱運動により離れようとしています。これが、0℃~100℃までの液体の水の状態で、分子お互いの位置が自由に移動できて、体積が限られているものです。水に溶けるとは「水和する」ことです。物質のイオンや極性の部分が水の極性分子との静電気的な力で引き合い、水分子内に入り込む状態です。メタノールは水よりも大きな分子ですが、CH3-OHのメチル基(CH3-)部位は極性がありません。ヒドロキシル基(OH-)部分に極性があり、ここが親水基となります。酸素原子は電気陰性度が高く電子を吸引するので部分的にマイナスとなっています。水素部分は逆にプラスとなっています。アルコールのヒドロキシル基の部分に水素結合で水分子が集まっている状態です。疎水基のメチル基の部分はアルコールの疎水基のみと分子間力で集合します。かなり、まばらな状態にあるアルコール分子(疎水基の影響で)の中に水分子が入り込む状態がおわかりでしょうか。

参考URL:http://chem.sci.utsunomiya-u.ac.jp/v1n1/yoshimur …
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この回答へのお礼

ありがとうございます。くわしく説明していただいたのでよく分かりました。
また、なにかあったらよろしくお願いいたします。

お礼日時:2001/12/07 20:12

これはメタノール(アルコール類全般)の立体構造に由来します。


メタノールの化学式はCH3OHですね。
この、CH3-OHの部分の隙間に水分子のH-O-Hが入り込んでしまうために、
水1cc+エタノール1cc=2ccとはならず、体積が少し減るのです。
(重さというか質量は変わりませんよ、体積が減るだけです。)

こういった立体構造上のメタノールの隙間に水分子が入り込んでしまうために、体積が正比例関係にはならないのです。

例として、大豆の入った升の中に、米を入れると、大豆と大豆の隙間に米が入って、見かけの体積が少なくなるということを聞いたことがありませんか?(重さは同じですよ。)一休さんのとんちであったような???

ご参考になさってみてください。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!でもCH3OHってそんなに隙間がありましたっけ?
結合角からいってもそこまでの隙間はなかったような・・・。
今自分でも調べているんですが、水素結合になにか関係があるみたいです。
正確なことはまだ途中ですけどね・・・。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/12/06 22:04

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よろしくおねがいします。

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物理化学の成書で「部分モル量」をキーワードで調べれば,より詳しく書いてあると思います。

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参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=180964

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Methanol 20℃密度
wt.% g/cm3
-----------------
0 0.9982
10 0.9815
20 0.9666
30 0.9515
40 0.9345
50 0.9156
60 0.8946
70 0.8715
80 0.8469
90 0.8202
100 0.7917

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   比重はいくつになりますか?

 答) 重さ     kg
    比重     kg/m3
 
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そこで、皆さんの回答をお願いします。
あと、この問題もいまいち自分では納得していないのですが、
どうなんでしょうか。その辺もよろしくお願いします。

Aベストアンサー

比重
この場合、正しくは密度。
重さ
この場合、正しくは質量。
1000[L]=1.0[m3]
400[L]=0.4[m3]
質量
1150[kg/m3]×1.0[m3]+800[kg/m3]×0.4[m3]=1470[kg]
密度
密度の異なる液体を体積で混合した場合、混合液の密度は一般的には求められません。
一般には、
1000[L]+400[L]≠1400[L]
だからです。=になるとは限りません。
液体の種類によって、混合する前の体積より多くなったり少なくなったり等しかったりします。
体積ですから、質量保存則ではありません。
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実際に試したわけではありませんので、予想を書かせていただきます。
まず、陽極で起こる反応としては、
4OH- → O2 + 2H2O + 4eで問題ないと思います。

陰極での反応としては、陽イオンの還元ということになりますが、Na+は還元されないでしょうから、
2H+ + 2e → H2ということになると思います。
ということになれば、単なる水の加水分解が起こるだけのように思われます。

炭酸水素イオンの炭素の酸化数は+4ですので、これが陽極で酸化されるとは考えられません。

また、反応系内で部分的に、H+の濃度が増加することがあれば、弱酸である二酸化炭素が追い出されることもあるでしょうが、完全に追い出されるとは考えにくいと思います。

また、現実問題として、重曹の溶解度と電離度は高くないために、重曹水溶液の電気分解は効率的ではないようです。

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参考URLに「電気パン焼き」の話が出ており、そこで重曹やその他の電解質の効果について述べられています。本件と直接の関係は薄いかもしれませんが、重曹の効果に関する考察も少し述べられています。

参考URL:http://web.kyoto-inet.or.jp/people/sugicom/kazuo/neta/butu19.html

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