親子におすすめの新型プラネタリウムとは?

ある物質の粗結晶の融点はその物質の純結晶の融点と異なるものなのでしょうか? もし異なるのでしたらその理由も詳しく知りたいのですがよろしくお願いします。

また異ならないこともあるのでしょうか?
たとえば粗結晶に2種類の物質が含まれていてそれぞれの融点が100℃と800℃でしたら、この物質の粗結晶も純結晶も融点は100℃を示すよおもうのですが、どうなのでしょうか?

A 回答 (2件)

純物質に不純物を混ぜると融点が低下します。

これが凝固点降下です。その例は食塩水が0℃以下でも安定に存在することです。
さて、粗結晶ですが、含まれている不純物の含まれ方によって、話は大きくことなります。もし、不純物が目的とする結晶に取り込まれて、結晶としての純度が下がっている場合には、不純物の融点が高くても融点の降下が起こります(塩の融点は数百度ですが、それでも水の融点の低下をもたらしますよね)。
一方、不純物が結晶に取り込まれずに、独立に粗結晶のなかに分散して含まれている場合には、測定された有限は変化しません。これは、水に水に溶けない物質(たとえば石英の粉末)を入れた場合を考えて下さい。これを凍らせば、水と石英の粉の混ざった氷をつくることができますが、氷の融点は変化しません。
    • good
    • 4

通常粗結晶は純結晶より融点が低いです。

これを利用して分子量を計る凝固点降下法があります。

100℃と800℃では違いすぎて何とも言えませんが同じ100℃の場合ただ混ぜただけでは100度です。熔融した後で再度融点を計ると低くなっています。理由は上記と同じです。
    • good
    • 1
この回答へのお礼

ご返信ありがとうございます。しかし読解力がないのか今一よくわかりません。
なぜ”通常粗結晶は純結晶より融点が低い”のでしょうか?

お礼日時:2007/06/02 17:05

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q融点と純度について、

融点の幅で純度が測定できると聞きましたが、何かいいグラフ、方法等ありませんか?教えてください。
ちなみに今回測定した物質はm-ニトロ安息香酸で、
融点78℃のところ
77,5℃~78,5℃の融点の幅がありました。

Aベストアンサー

融点の幅は純度の目安にはなりますが,きちんと測定できるものではありませんので、グラフや方法などは見つからないと思います。
一般的に,純度が上がると融点は高くなり,融点幅が狭くなります。基本的に融点には幅があるものですが、自動融点測定器などを用いると幅のない融点値が求まるので,幅の無い融点が報告されていることもあります。
融点78℃で、融点幅がその前後で1℃であればかなり純度が高いと考えてよいと思います。これが純度が低くなると75℃~78℃といったような融点を示すようになります。

Q融点降下・・・ (・・?)ナゼ?

こちらの過去質問もいくつか見たんですが解らなかったので教えて下さい。

 結晶が推定化合物かどうかを確かめる際に混融試験をやりますよね。その際,標品と同じ化合物なら融点は変わらないけど,異なる化合物だったら融点が降下(融点降下)しますよね。

 質問は,「この融点降下がなぜ起こるのか?」です。結晶の融点より標品の融点が高ければ,混融試験で融点が上がってもいいように思うんですが。なぜ降下?

Aベストアンサー

混融試験で2種類の異なる物質の結晶の接触面の分子に注目します。
両結晶が融けきった溶液の状態では周りに十分な異分子があり固体との
境界温度は十分な凝固点降下になってます。まだ、混融前の結晶では
その分子の周囲には同じ結晶内の分子と接触している異分子があります。
したがって、その分子が周囲の分子から受ける相互作用で、液体・固体の
境界温度は十分な凝固点降下の効果に比べ約半分と考えられます。
  ( 固体・液体関係なく周囲の分子配置だけに着目すると、異分子との
  相互作用が片側半分と考えて、です。)
ただ、これは観念的なミクロな状態での話でごく一部が融けた時点で、
十分混合し、凝固点降下の効果は大きくなり液体状態を保つ温度に余裕が
でき、融解熱を奪いながら周囲を融かすため、温度が下がり、むしろ、
マクロな状態で観測される温度はほぼ十分な凝固点降下に近い状態です。

もし、統計力学を理解していれば、個々の分子のエネルギー分布を使って
説明することによりミクロな状態からマクロに観測される温度の説明が
スマートになりますが、無理でしょう。

これで理解できなければ、授業料を払ってもらって教えている先生に尋ねて
下さい。数千字程度では理解できないでしょうから。

混融試験で2種類の異なる物質の結晶の接触面の分子に注目します。
両結晶が融けきった溶液の状態では周りに十分な異分子があり固体との
境界温度は十分な凝固点降下になってます。まだ、混融前の結晶では
その分子の周囲には同じ結晶内の分子と接触している異分子があります。
したがって、その分子が周囲の分子から受ける相互作用で、液体・固体の
境界温度は十分な凝固点降下の効果に比べ約半分と考えられます。
  ( 固体・液体関係なく周囲の分子配置だけに着目すると、異分子との
  相互作用が片側...続きを読む

Q融点測定における誤差

融点を測定する実験を行なったのですが、測定結果に幅が出たり、実際の融点よりもだいぶ低くなってしまいました。
測定した融点に幅が出てしまったのは途中で不純物が混じってしまったのだと思いますが実際の融点よりも低くなってしまった原因がわかりません。
わかる方がいらっしゃいましたら教えてください。
また、できればその原理なども詳しく教えてください。

Aベストアンサー

これは実験のレポートでしょうか。
考察に行きづまっちゃったという事ですね。

だとすると考えられる現象と参考文献を提示してあげるのがいいのかな?

まず実験の過程を細かく隅々まで気付いた事全てを経時的に書き連ねましょう。全てはここから始まります。
時にはそれだけで、ある程度見えて来たりする事があります。

実験ではどこまで詳細にいろんな事を観察しているかが命ですからね。

さて考えられる原因ですが、
過冷却等の現象は除外できるでしょうか。
http://home.hiroshima-u.ac.jp/u1374038/index.15-11.html
この参考ページはちょっと分野が違いますが、判りやすいと思います。

それから温度を測定する方法に問題はなかったでしょうか。
アルコール温度計だと、球部の測定点の温度と液柱部の温度が極端に違う場合誤差要因となります。
他にも測定誤差になるような原因があるかもしれません。例えば棒温度計なら温度を見るとき、ちゃんと直角で見ましたか?・・・温度計によりますけど。

Q融点と純度の関係について

純度が低いほど融点が低くなる理由はなぜですか。

以下、自分なりの考えを書きます。
純物質Aと、不純物BがまざったA’(A+B)があるとして、
不純物質A’が液体のとき、
A’を、AにBがとけた溶液と考えると、
凝固点降下でA’の凝固点はAの凝固点より下がりますよね?

A’の凝固点と融点が同じなら、
A’の融点はAのよりも低くなると思うんですが、
不純物質(A’)でも凝固点と融点は同じと考えてもいんでしょうか。

また、以上の私の考え方全体におかしな点があれば教えてください。

Aベストアンサー

> 不純物質(A’)でも凝固点と融点は同じと考えてもいんでしょうか。

Wikipediaでは、凝固点は『ヒステリシスがない場合には融点と一致する』と
説明されていますが、混合物の場合はこのヒステリシスが「ある」場合に
相当すると思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%87%9D%E5%9B%BA%E7%82%B9
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%92%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%AA%E3%82%B7%E3%82%B9

どういうことかというと、「液体(溶液)→固体」の場合は溶液は均一のため、
状態の再現性が比較的よいのに対し、「固体→液体(溶液)」の場合は固体の
状態は必ずしも均一ではないためにヒステリシスが生じ、融点と凝固点が
一致しなくなる(ことが多くなる)、ということです。
(例えば、初期状態が「かき氷状」か「シャーベット状」かで、解けやすさが変化;
 溶媒と溶質が分離している為、粒状などがその再溶解のしやすさに影響、と)

とはいえ、「純度が低いほど低下」という傾向、およびその低下のメカニズム
自体は、凝固点の場合と同じと考えてよいと思います。
(上記のようなことがあるため、混合物では凝固点に比べ、融点の再現性は
 悪い(≒特定できない)ものと推測しますが)

> 不純物質(A’)でも凝固点と融点は同じと考えてもいんでしょうか。

Wikipediaでは、凝固点は『ヒステリシスがない場合には融点と一致する』と
説明されていますが、混合物の場合はこのヒステリシスが「ある」場合に
相当すると思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%87%9D%E5%9B%BA%E7%82%B9
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%92%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%AA%E3%82%B7%E3%82%B9

どういうことかというと、「液体(溶液)→固体」の場合は溶液は均一のため、
状態の再現性が比較的よいのに対...続きを読む

Q再結晶化を繰り返すとなぜ純度が上がるのか

以前質問したところ曖昧だとご指摘いただいたのでまた、書かせてもらいます。アセトアニリドを作ったのですが、純粋な結晶を得るために粗結晶に水を加え加熱して溶解させ、熱いうちに濾過させました。その操作を繰り返しましたが、何故そうする事によって純度が上がるのか疑問を持つのです。

Aベストアンサー

 結晶化時に不純物が混ざるのは何故かを考えてみると,大きく2つの理由が考えられます。1つは「不純物も結晶化するから」であり,もう1つは「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込むから」です。

 まず前者の場合を考えます。この場合,再結晶で不純物が除かれるのは,目的化合物と不純物との間に溶解度の差があるから,又は,目的化合物と不純物の量が異なるからです。

【目的化合物と不純物との間に溶解度の差がある場合】

 今例として再結晶に使用する溶媒に目的化合物は10gしか溶けず,不純物は50g溶けるとします。そして,両者80gづつの混合物を再結晶するとします。

 1回目の再結晶で,目的化合物は80g中の10gが溶け,残りの70gが結晶になります。一方,不純物は80g中の50gが溶け,30gが結晶になります。

 2回目では,目的化合物は70g中10gが溶けて60gが結晶になります。不純物は30gしかありませんから,全部溶けてしまい結晶にはなりません。つまり,2回目の再結晶で得られる結晶は目的化合物だけを含む事になります。

【目的化合物と不純物の量が異なる場合】

 簡単のため,目的化合物と不純物ともに20g溶けるとします。今,目的化合物70gと不純物30gの混合物を再結晶した場合を考えます。

 1回目の再結晶で目的化合物と不純物それぞれ20gが溶け,結晶になるのは目的化合物50gと不純物10gです。

 2回目の再結晶では,目的化合物は20gが溶けて30gが結晶になります。一方,不純物は10gすべてが溶けて結晶にはなりません。結果,2回目の再結晶で得られる結晶は目的化合物だけを含む事になります。

 かなり簡単に,また極端な例で示しましたが,基本的にはこの両者が元になって再結晶で化合物の精製ができます。

 次に,「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込む場合」ですが,この場合,どの程度不純物が混ざり込むかは不純物の濃度に依存すると考えられます。濃度が高い程,混ざり込み易いのは分かると思います。

 上記の様に,再結晶を繰り返すと不純物の濃度は低下しますので,目的化合物の結晶に混ざり込む可能性も低下していきます。結果,再結晶を繰り返すと,目的化合物の純度が上がっていきます。

 いかがでしょうか。

 結晶化時に不純物が混ざるのは何故かを考えてみると,大きく2つの理由が考えられます。1つは「不純物も結晶化するから」であり,もう1つは「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込むから」です。

 まず前者の場合を考えます。この場合,再結晶で不純物が除かれるのは,目的化合物と不純物との間に溶解度の差があるから,又は,目的化合物と不純物の量が異なるからです。

【目的化合物と不純物との間に溶解度の差がある場合】

 今例として再結晶に使用する溶媒に目的化合物は10gしか溶けず,...続きを読む

Qなぜ酢酸ナトリウム?

この前化学の実験で、アニリン塩酸塩と無水酢酸との反応によりアセトアニリドの合成実験を行ったのですが、そのときに酢酸ナトリウムも加えることになっていました。なぜ酢酸ナトリウムも加える必要があるのでしょうか。入れても意味がないようにしか僕には思えません。どうか回答お願いします。

Aベストアンサー

なぜといわれるとかなり難しい話になります。
大学で習うのですがこの反応は求核置換反応でアニリンNHのNにある非共有電子対が無水酢酸のカルボニル基のCを攻撃し、電子移動で無水酢酸の一部分が酢酸イオンとして脱落する事で進行します。ただし、反応開始時にアニリンが塩酸塩になっています。このままでは反応しませんので塩酸塩をとってアニリンに戻さないといけません。そのアニリンに戻すために酢酸ナトリウムが加えられているのです。酢酸ナトリウムであるのは酢酸ナトリウムから生じる酢酸イオンが無水酢酸側を攻撃しても影響がないからです。塩化ナトリウムや硝酸ナトリウムなどなら発生する塩化物イオンや硝酸イオンが無水酢酸を攻撃した時、無水酢酸の構造が変わってしまって反応が正常に進行しなくなる恐れがあります。
反応開始にアニリン塩酸塩ではなくアニリンを使用した場合は酢酸ナトリウムは不要です。

Q結晶が完全に乾燥していないときの融点は?

最近、有機化学実験で、合成した生成物の再結晶を行い、融点測定によって純度を確かめるという操作を繰り返していて疑問に思ったことです。
融点測定には、「十分」乾燥させた結晶を用いると書かれていたのですが、再結晶に用いた溶媒が結晶中に含まれていると融点はどのように変化するのでしょうか?結晶より溶媒の方が融点が低い場合、溶媒が融けることが引き金となって、実際の融点より低い温度で結晶も融けてしまう…こんなイメージしかもてず、融点が下がってしまうだけなのか、範囲が広くなるのかわかりません。
フェンブフェンの合成で結晶溶媒にメタノールを用いるより塩化メチレンを用いたほうが高い融点が得られると聞き、これが本当なら文献値に近い融点を得るためには結晶溶媒の選択も重要なのかと考えたんですが。融点測定は、カバーグラスに結晶をはさみヒーター上にのせて加熱する装置を用いています。

Aベストアンサー

上の人と同じ意見ですが少し補足を。
結晶に溶媒などの不純物が入って混合物となっている場合には、モル凝固点降下が起こり融点が不純物の量に比例して下がります。また、温度上昇の速度を同じにして測定を行った場合、低い温度から溶解し始め、ダラダラと解けていきます。
また、この現象は不純物の融点が目的の結晶よりも高いものでも起こります。簡単な例を挙げれば、氷に塩を入れたときに凝固点降下が起こって0度以下の温度が作れることが挙げられます。(NaClの融点は400℃?、とにかく高温)
確かに溶媒の選択は重要です。また、再結晶させるときにゆっくり、かつすべての結晶を析出させないように、再結晶を行ったほうが、結晶が大きく成長し、不純物は溶液のほうに残るので、きれいな結晶ができます。

Qアセトアニリンの再結晶で

粗アセトアニリンを再結晶しアセトアニリンを生成したところ85%近くあった収率が38%まで極端に下がりましたなぜだかわかる方教えてください。

Aベストアンサー

要は、再結晶の目的にもよります。

純粋な物質を取り出して正確な物性を計りたいのであれば、収率を犠牲にしても純度の高いものを得ることが必要でしょう(収率38%でも純度が高ければよい)。

多段階の合成の途中段階などで、次の反応の原料に使いたい場合、次の反応に影響がなければ、No.2の方が書かれているように、再結晶条件を検討すべきでしょう。また、次の反応の原料でなくても、例えば、新しい反応の収率として85%と言えそうなものが、38%では具合が悪ければ、同様に検討すべきでしょう。

正確な物性も知りたく、また収率もあげたいという場合は、祖結晶の一部を使って、精度を上げた再結晶を行い物性を測り、また一方で、必要な程度の再結晶(ある程度純度を犠牲にしても収率を確保)、を行うことも可能です。といいましても、再結晶というからには、収率も確保した条件で、かなり純度の高い(スペクトル的に問題のない程度の)再結晶を行うべきではあります。そのテクニックについては、ここで質問するよりも、先輩や先生に聞いたほうが確かでしょう。

なお、アセトアニリンと書いておられますが、置換アセトアニリンなのか、アセトアニリドなのか、誤解が生じる恐れのある表現だと思います。正確に記すべきです。

要は、再結晶の目的にもよります。

純粋な物質を取り出して正確な物性を計りたいのであれば、収率を犠牲にしても純度の高いものを得ることが必要でしょう(収率38%でも純度が高ければよい)。

多段階の合成の途中段階などで、次の反応の原料に使いたい場合、次の反応に影響がなければ、No.2の方が書かれているように、再結晶条件を検討すべきでしょう。また、次の反応の原料でなくても、例えば、新しい反応の収率として85%と言えそうなものが、38%では具合が悪ければ、同様に検討すべきでしょう。

正確...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アニリンの反応について

アニリンの水溶液にさらし粉水溶液を加えるとアニリンの方は酸化されて溶液が変色するけど、この科学式がわかりません。手持ちの参考書にも載っていません。
どなたか教えてください。

Aベストアンサー

私も厳密な化学式はあまり見たことがありません.
おそらく以下のような機構でアニリンのラジカル反応が進行していると考えられているようです.
ただし,多少の専門用語が登場するので,もしもその専門用語がわからないようでしたら,折り返し補足をお願いします.


・アニリンC6H5-NH2がさらし粉CaCl(ClO)のClO-によって酸化されると,アニリンがラジカル化して,C6H5-NH・となります.
・このラジカルが,他方のアニリンラジカルのオルト位を攻撃して,C6H5-NH-C6H4-NH・となります.
・このような重合が延々と繰り返されて,最後に窒素についているHが引き抜かれて,C6H5-N=C6H4-N=C6H4-N=・・・となります.

<反応機構>
C6H5-NH2 --> C6H5-NH・ --> C6H5-NH-C6H4-NH-C6H4-NH-・・・ --> C6H5-N=C6H4-N=C6H4-N=・・・

とまあ,こんな感じだと思います.

これがなぜ黒くなるかというと,共役二重結合(C=C-C=C-C=C-というような,二重結合-単結合が繰り返されているもの)がずらっと並ぶことで,光によるシフト(二重結合の位置がとなりにずれること)が容易に起き,光を吸収しやすいためと考えられます.

なお,さらし粉の酸化力はそれほど強くないため,以上のような重合反応の重合度は小さく,共役二重結合は短いと思われ,その結果,色は黒というよりかは褐色,赤紫色となることが多いようです.
これがもしも酸化力の強い過マンガン酸カリウムやニクロム酸カリウムなどのもとで行うと,重合度の高いものができるので,真っ黒になります.これがアニリンブラックです.

私も厳密な化学式はあまり見たことがありません.
おそらく以下のような機構でアニリンのラジカル反応が進行していると考えられているようです.
ただし,多少の専門用語が登場するので,もしもその専門用語がわからないようでしたら,折り返し補足をお願いします.


・アニリンC6H5-NH2がさらし粉CaCl(ClO)のClO-によって酸化されると,アニリンがラジカル化して,C6H5-NH・となります.
・このラジカルが,他方のアニリンラジカルのオルト位を攻撃して,C6H5-NH-C6H4-NH・となります.
・このような重合...続きを読む


人気Q&Aランキング