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水100cm^3とメタノール100cm^3を混合してできる溶液は200cm^3ではなく190cm^3になる。このような2成分の混合溶液を考えるときは部分モル体積を考えるとよい。と、書いてあったのですが
1.部分モル体積にの持つ意味ってなんでっすか?
2.単位はcm^3/molだったと思うので1モルあたりの体積でいいのでしょうか?
3.例えば水の部分モル体積が16.56だった場合は1モルで16.56cm^3の体積になるってことですか?
4.理想溶液とは何ですか?

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A 回答 (1件)

1.部分モル体積


混合物の全体積をV,着目する成分の物質量をmとしたときの∂V/∂m.
式からわかるように,系が十分大きいとすればそこに着目成分を1mol追加したときの体積増加.あるいは,系に着目成分を微小量添加したときの体積増加を添加量1molあたりに換算したもの.

2.,3.
上の定義に戻ること.

> 4.理想溶液とは何ですか?
Raoult の法則が組成全域について成り立つものだけど,要するに溶質溶媒間に相互作用がないような系ということ.理想気体とは分子間相互作用がないことが前提にあるのと同様.
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Q部分モル体積とは?

初めまして、bababanbanと申します。
物理化学を勉強していると、部分モル量や部分モル体積といった言葉をよく目にします。

部分モル体積とは何なのでしょう?
どういうものなのかいまいちイメージができないため、質問させていただきました。

宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

2成分A,Bからなる溶液を考えます。この溶液に成分Aを1モル加えたときの溶液の体積変化をAの部分モル体積といいます。ただし溶液はAを1モル加えても濃度の変化がないくらい多量にあるとします。これを用いると溶液にAをdnAモル、BをdnBモル加えた際の体積変化は以下のようになります。VAはAの部分モル体積です。
dV=VAdnA+VBdnB

Q部分モル体積を求める。

部分モル体積を求める。

表 25℃における塩化ナトリウム水溶液の密度

NaClの重量モル濃度 mol/kg  NaCl水溶液の密度 kg/dm^3 (3乗です)

0               0.99707
0.5135             1.018
1.027              1.038
1.539               1.055
2.052               1.074
2.566              1.091
3.081               1.109
3.591              1.125
4.106              1.141
4.614              1.152

この数値から溶液の部分モル体積を求めるという問いです。
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

物理化学実験法(千原秀昭ほか,東京化学同人)の「液体の密度」の項に、求め方が三通りほど書かれています。実験書を読んで、もし納得がいかないところがあれば、この回答の補足欄でお知らせください。

実験書に書いてあるとおり、部分モル体積を求めるにはデータをグラフにプロットする必要があります。ただし部分モル体積(partial molar volume)ではなく、みかけのモル体積(apparent molar volume)を求めるだけでよいならば、#1さんの計算に似たようなやり方で求めることができます。こちらはネット検索ですぐに見つかりますから、探して読んでみてください。

参考URL:http://www.google.co.jp/search?q=みかけのモル体積

Q部分モル体積?モル分率?

25℃でクロロホルムをアセトンに加えたとき、この混合物の体積は組成によって次のように変化する。
x           0,000 0,194 0.385 0,559 0,788 0,889 1,000
Vm/(cm*3mol*-1) 73,99 75,29 76,50 77,55 79,08 79,82 80,67
xはクロロホルムのモル分率である。これらの組成における両成分の部分モル体積を決定し、結果をプロットせよ。という問題が解けません。
プロットはいいので、x=0,20 0,40 0,60 0,80における部分モル体積をおしえてください。また、その計算方法も教えてください。ほんとに申し訳ありません。

Aベストアンサー

部分モル体積=∂V/∂n なので,体積を n に対してプロットしてそれを滑らかな曲線で結び,各点における接線を引いて傾きを求めるとか.

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
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

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Qメタノール

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ベストアンサー

 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/yoshimura/DT-5/Abstruct.html

 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...続きを読む

Q吸光度の単位

吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

Qフロイントリッヒ(Freundlich)の吸着等温式の係数aとnは何を示しているの?   

シリカゲルに染料を吸着させる実験ででできた、フロイントリッヒ(Freundlich)の吸着等温式
 logV=(1/n)*logC+loga (ちなみに、Vはシリカゲル1gあたりに吸着した染料のmol数、Cはシリカゲルの入っている染料の平衡濃度mol/lです。)のnとaは何を示しているんですか?テキストにはnの意味はなく、aは吸着剤と吸着質との相互作用と強さを示すと書かれていたのですが、いまいちよくわかりません。 
 また、計算の結果はnが1.18、aが0.853になったのですがこの値はどう捕らえたらいいのでしょうか? 長々とすいません。どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 Freundlichの吸着等温式は実験式です。つまり、n(吸着指数)やa(吸着係数)は実験事実をよく表すための定数にすぎないと考えてください。
 138hajimeさんの式(logの形)を元に戻して、
V=aC^(1/n)
という式にして見ると分かりやすいかと思います。
要するに、
吸着量V(mol-吸着された物質Aの物質量/g-吸着媒の重量)

濃度C(mol-溶液中の物質Aの物質量/L-溶液の体積)
の間に 比例関係(aで表す)と指数関係(1/nで表す)が成り立っているということです。

 「aは吸着媒と吸着質との相互作用と強さ」という表現については、aの値が大きいと、同じ溶液中の濃度Cに対して吸着される吸着質の量が大きくなることを表現すると上記のような表現になったのだと思います。あくまで実験式ですので。

 ちなみにネットで検索してみたところ、文献によっては吸着指数が(n)になっていました。これはおそらく、
(1/n)を使う→nの値が0<n≦1になり便利
(n)を使う→V=aC^(n)という式から等温吸着式を説明できて便利
という別々の視点から実験式が立てられているからだと思います。こういうことがおこるのも実験式ならでは!?

 計算結果をどう捉えるか…は、138hajimeさんの個性の発揮のしどころですが…とりあえず他の物質をシリカゲルに吸着させたときの値(文献値などで探す)と比較して、その染料の吸着されやすさがどの程度であるのかを述べてみてはいかがでしょうか。

例えば、活性炭を用いた場合の話ですが
http://www.cive.gifu-u.ac.jp/~sotsuron/Abstract/Room301/1_AM1/a993011050tt.pdf
によると吸着指数(1/n)が0.5より小さいと吸着強度は高いといえるようです。

 Freundlichの吸着等温式は実験式です。つまり、n(吸着指数)やa(吸着係数)は実験事実をよく表すための定数にすぎないと考えてください。
 138hajimeさんの式(logの形)を元に戻して、
V=aC^(1/n)
という式にして見ると分かりやすいかと思います。
要するに、
吸着量V(mol-吸着された物質Aの物質量/g-吸着媒の重量)

濃度C(mol-溶液中の物質Aの物質量/L-溶液の体積)
の間に 比例関係(aで表す)と指数関係(1/nで表す)が成り立っているということです。

 「aは吸着...続きを読む

QLangmuirとFreundlichの等温線は直線になればなるほど正しいですか?

吸着剤に活性炭、吸着質は酢酸銅水溶液です。
Langmuirの方がFreundlichよりもより直線(Rが1に近い)に近かったのですが活性炭は不均一表面なのでFreundlichの方が適合するはずなのですが、文献にはLangmuirのほうが適合すると書いてありました。どう解釈したらよろしいのですか?

それと・・・
Langmuirの式ではC/q=1/K+aC/Kと表せられるとこまでは分かります。(C:濃度(mmol/L) q:吸着量(mmol/g) a:Langmuir定数 (l/mmol) K:Langmuir平衡定数(l/g))
aとKは何を表しているんでしょう?それとaとKが変化すると何が変化するんでしょうか?

Freundlichの式ではlnq=lnK+blnC(q:吸着量 K:Freundlich平衡定数 b:Freundlich定数 C:濃度)
bとKは何を表しているんですか?それとbとKが変化すると何が変化するんでしょうか?

Aベストアンサー

ある式に結果が従うことと,その式の導出モデルと結果が同じであることとは,別の話です.なので,事実として Langmuir 式に近い等温線が得られた,という,それ以上でもそれ以下でもありません.

Langmuir 式の定数は,Langmuir の吸着モデルにさかのぼって考えればわかります.
Freundlich 式は,そもそも実験式であって,各定数の物理的意味はありません.もちろん,ある吸着モデルから,結果として Freundlich 式になるような導出はいくつもあります.それらについては,やはり各モデルにさかのぼって調べることでしょう.

各定数が変化したらどうなるか,そういうのは自分で実際に数値を入れてみたらいいのではないですかね.Excel とか使えば簡単にできることです.等温線がどうなるか,数値をいろいろと変えて観察するのはよい勉強です.

Q混合溶液のモル分率の求め方を教えてください!

問 あるベンゼントルエン溶液の1atmにおける沸点は80.0℃であった。
この溶液から沸点の組成を求めたところ、ベンゼンのモル分率が0.830であった。
最初のベンゼンのモル分率を求めよ。
この温度でベンゼンおよびトルエンの蒸気圧はそれぞれ957mmHg、379.5mmHgである。

よろしくお願いします!

Aベストアンサー

ベンゼントルエン溶液が理想溶液であると仮定すれば、ラウールの法則が使えます。

解法1:「沸点の“蒸気”の組成を求めたところ、ベンゼンのモル分率が0.830であった」ということから、ドルトンの分圧の法則より、ベンゼンの分圧pBは
 pB=760mmHg×0.830=630.8mmHg
となる(1atm=760mmHg)。
ラウールの法則より、溶液のベンゼンのモル分率 xBは
 xB=630.8mmHg/957mmHg=0.659
となる。

解法2:ベンゼンの分圧をpB、トルエンの分圧をpTとすれば、ラウールの法則より
 pB=957mmHg・xB
 pT=379.5mmHg・xT
となる(xBとxTはそれぞれ溶液のベンゼンとトルエンのモル分率)。
ドルトンの分圧の法則より
 pB+pT=760mmHg
となるから
 957xB + 379.5xT = 760
  xB + xT   = 1
を解いて、
 xB=(760-379.5)/(957-379.5)=0.659


なお、ベンゼンの沸点が80.1℃であることから、この溶液の沸点は80.0℃にはならないはずです。ご確認ください。

ベンゼントルエン溶液が理想溶液であると仮定すれば、ラウールの法則が使えます。

解法1:「沸点の“蒸気”の組成を求めたところ、ベンゼンのモル分率が0.830であった」ということから、ドルトンの分圧の法則より、ベンゼンの分圧pBは
 pB=760mmHg×0.830=630.8mmHg
となる(1atm=760mmHg)。
ラウールの法則より、溶液のベンゼンのモル分率 xBは
 xB=630.8mmHg/957mmHg=0.659
となる。

解法2:ベンゼンの分圧をpB、トルエンの分圧をpTとすれば、ラウールの法則より
 pB=957mmHg・xB
 pT=379.5mmHg・xT
とな...続きを読む

Q水とメタノールの混合溶液では

水とメタノールの混合溶液について、屈折率、粘性率をしらべたところ、
メタノールの40~50wt%で値が最大となり、純水、純メタノール溶液
では、それに比べて、小さくなるのはなぜなのでしょうか?
分子論的な観点とマクロな観点からの考察をしていただきたいです。
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

全く同じ質問がなされています(下記のURLを参照)。

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。

屈折率とは,光の伝搬速度が媒質内でどれだけ低下するかという割合を示す値なので,同じ物質で比較すると密度の高いときほど高屈折率になります。

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


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