アルコールの屈折率（とても困ってます!!）

大学の工学部で化学を勉強している一回生です。

分からないことがあるので質問させていただきます。

アルコールと屈折率の関係についてなんですが、アルコールの濃度を上げていくとき屈折率はどうなるか？って問題です。
０％は純水で、どんどんアルコールの濃度を１００％まで上げていくわけです。

結果はエタノール、メタノールともに重量パーセントでいうと６０～８０％に最高点を記録し、１００％（純アルコール）になると小さくなってしまうんです。
なので、縦軸に屈折率、横軸に重量％をとりグラフを書くと山形になるんです。

KCｌ水溶液で同じ実験をしたら直線になるんですが、アルコールではそうなりません。
おそらく水和の現象がからんでいると思うのですが、くわしく細かいことまで分からないんです。。
あと、密度も関係しているのかな…とも思うのですがどうでしょう？

長文の回答でいいので、教えてもらえませんか？？

No.3 ベストアンサー 回答者： DexMachina 回答日時： 2007/11/01 22:45

塩化カリウムもアルコールも、水に溶解する以上はどちらも水和していますが、

それぞれの溶け方(混ざり方)の違いが、濃度に対する屈折率の変化の仕方の
違いとなって現れているものと思います。

・KCｌ/H2O：
　水分子間の空隙にカリウムイオン(K^+)と塩化物イオン(Cl^-)が入り込むような
　形で溶解
　→隙間が順次埋められていく形になるので、密度・屈折率とも直線的に上昇
　　 (但し、水分子が支えられるイオンの量に限界があるため、濃度に上限あり)

・MeOH/H2O,EtOH/H2O
　水が多い時は主にアルキル基が水分子の空隙に落ち込むような形で、
　逆の時は主にアルコール分子の空隙に水分子が入り込む形で、
　それぞれ溶解
→お互いの隙間を最も埋めあうような比率のとき、密度・屈折率とも極大値をとる
　 (任意の割合で混ざり得るため、密度が極大になる比率を実際にとり得る)


なお、屈折率と密度は、一方が他方の原因になっているというよりは、上記の
ような「空間に対する詰まり方の違い」という同じ原因によって生じる現象です。
(「多くの原子・分子が詰まる」→「屈折率・密度が上昇」、と)


原子・分子が詰まると屈折率が上がることについては、「原子屈折・分子屈折」
という言葉について調べてみるとよいかと思います。
・・・って、近いうちに講義があるか、あったかもしれませんが(汗)

以下、参考として：
http://www.water.sannet.ne.jp/masasuma/masa/q04- …

No.2 回答者： TACOSS 回答日時： 2007/10/31 18:22

既出。

（検索くらいしましょうネ）

http://okwave.jp/qa1353671.html

このテーマ何度も出てますねぇ。こんなのまで．．．

http://odn.okwave.jp/qa2567060.html

No.1 回答者： swisszh00 回答日時： 2007/10/31 01:27

(1)2-seibun no refractive index ha mitsudo

ga houshiki ni kankei simasu.
(2) Mitsudo(dx x=EtOH part) to suruto
(1/dx)(n2-1)/(n2+2)=Sam(xa(Pa/Ma)) no Housiki ga atehamari, (1/dx) ha non-linear
de, n dake deha Yama-gata ni nari masu.
(3) (1/dx)(n2-1)/(n2+2) wo tsukaeba Yama-gata ni ha naranaidesho.
(4) Tada tanni x% to n no graph dake de naku
Houshiki o yoku rikai subeki desu.
(5) EtOH mo MeOH mo onaji you ni nari,korera
ha"strong liquid-state interaction" de (1/dx) no non-linearity ni eikyo o atae masu.
(6) KCl ha (1/dx)=specific volume ga hobo
linear de arudeshou.
Good luck from Swiss !