Π=kcTというのをならったんですが、kというのはなぜ気体定数Rと等しいんでしょうか?液体と気体なのにナゼ・・・・・?
あと、ΠV=・・・・・・・?とかいう公式もあったような気がするんですが、どなたかご存じないでしょうか?
どうかよろしくお願いいたします

A 回答 (3件)

いわゆる van't Hoff の法則ですね.


液体の話なのになぜ気体定数が? ということですが,
気体定数Rの正体は,
(1)  R = NA×kB
です.NA はアボガドロ数,kB はボルツマン定数.
ボルツマン定数は温度をエネルギーに換算するときの係数です.
もともと,温度は exp(-E/kB T) 等という因子からわかるように,
エネルギーと同じ次元を持つべき物理量です.
ただし,水の氷点と沸点を基準点に取ったという歴史的理由により,
(絶対)温度をエネルギーに換算するときにボルツマン定数がつくという
事情になっています.
cはモル濃度ですね.
1モルの分子数がアボガドロ数 NA ですから,kB と NA の組み合わせは
別に気体の状態方程式だけでなくいろいろな関係式に出てきて不思議はありません.
例えば,反応速度論のアレニウスの式にも気体定数が出てきます.
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=32415
の私の解答を参照下さい.

もう一つの式は
(2)  Πv=nRT
ですね.
vは溶液の体積,nは溶質のモル数.
理想気体の状態方程式と同じ形をしています.
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この回答へのお礼

さすが専門家の方ですね・・・説明がとってもくわしいです、
ありがとうございます、一つ質問があるんですが、
ボルツマン定数の概数値はどのくらいでしょうか?又、単位は?

お礼日時:2001/06/09 21:47

siegmund です.



> ボルツマン定数の概数値はどのくらいでしょうか?又、単位は?

う~ん,教えている立場からすれば本当は自分で探して欲しいんですがね.
教科書にもよく載っているし,教科書にもよく載っているし,理化学辞典
や理科年表でも良いし...

まあ,せっかく顔出したんだから...
(1)  kB = 1.38 × 10^(-23) [J K^(-1)]
です.Jはジュール,Kはケルビン.
ついでに,アボガドロ定数が
(2)  NA = 6.02 × 10^23 [mol^(-1)]
ですから,気体定数は
(3)  R = NA×kB = 8.31 [J mol^(-1) K^(-1)]
です.

> 一つ疑問が・・・・>Π=kcT にならって書くと Πv=kcT
> とありますが、左辺だけにvをかけても等式が成り立っているようですが、
> なぜなんでしょうか?

それは,rei00 さんがちょっと手が滑ってミスタイプしたんでしょう.
全体よく読めば分かるはずですが...
rei00 さんの回答の最後のパラグラフにあるように
モル数n,体積モル濃度c,体積vの間の関係が
(4)  c = n/v
ですから,
(5)  Π = cRT
に代入整理して
(6)  Πv = nRT
になります.
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この回答へのお礼

すいません・・・ボルツマン定数って初耳だったのでまさか化学の教科書に載ってるとは思わなかったんですToT
レイさんへの質問にも答えてくださってありがとうございます!

お礼日時:2001/06/10 12:42

siegmund さんの詳しい回答がありますので蛇足ですが。



> あと、ΠV=・・・・・・・?とかいう公式もあったような気がするんですが、どなたかご存じないでしょうか?

 siegmund さんは「Πv=nRT ですね.vは溶液の体積,nは溶質のモル数.」とされていますが,hamaoka さんの Π=kcT にならって書くと Πv=kcT ですね。で,k=Rですから,Πv=nRT です。

 若干説明しますと, Π=kcT で cはモル濃度(mol/L)ですから,c=n/v(n:モル数 mol,v:体積 L)です。したがって,Π=kcT=k(n/v)T となり,Πv=nkT となります。
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この回答へのお礼

一つ疑問が・・・・>Π=kcT にならって書くと Πv=kcT
とありますが、左辺だけにvをかけても等式が成り立っているようですが、
なぜなんでしょうか?

お礼日時:2001/06/09 21:44

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●疑問2
 疑問1とやや被るのですが‥。
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宜しくお願いします。

Aベストアンサー


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 その2
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 大変申し訳ありませんが、よろしくご指導お願いいたしますm(__)m

Aベストアンサー

ANo.1です。
 
気になったので、いろいろ調べてみました。
吸水力の定義が錯綜していたのを、新たに定義し直して、すっきりさせたようですね。そのことを踏まえて追記させていただきます。
 
吸水力という言葉のイメージは、"その状態の細胞が、水を吸収しようとしている、その作用の大きさを圧力で表したもの"、でしょうか。
だとしたら、平衡状態に達した細胞は水を吸収も排出もしないのですから、「吸水力=0」とするのが妥当だといえるでしょう。最近の定義はこうなっているそうです。
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一方、吸水力とは、濃度を表す指標だ、という立場からの定義(旧い定義)もありました。
   吸水力=細胞内部の浸透圧-膨圧=外液の浸透圧

こちらは、ちょっとわかり難い表現なので、注意深く読んで下さい。
平衡状態になっていようと、植物細胞の内部の濃度が0になってしまうことはありません。つまり、濃度の指標という意味では、吸水力は0ではありません。ところで、濃度の指標としての吸水力とはどういう意味をもった量でしょうか?
 
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今回の問題は、明らかに後者の立場で吸水力を定義した出題です。問題が旧いのかも知れませんね。最近の高校では、このような出題の仕方は混乱を招くので避けるのではないかと思います。
もちろん、出題者の意図を汲み取れば、吸水力は濃度を示す指標と考えているはずですから、外液と等張の6気圧であることは間違いありません。

ANo.1です。
 
気になったので、いろいろ調べてみました。
吸水力の定義が錯綜していたのを、新たに定義し直して、すっきりさせたようですね。そのことを踏まえて追記させていただきます。
 
吸水力という言葉のイメージは、"その状態の細胞が、水を吸収しようとしている、その作用の大きさを圧力で表したもの"、でしょうか。
だとしたら、平衡状態に達した細胞は水を吸収も排出もしないのですから、「吸水力=0」とするのが妥当だといえるでしょう。最近の定義はこうなっているそうです。
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QベンゼンのΠ軌道とΠ*軌道の違いがわかりません。

ベンゼンの中でΠ結合とΠ*結合の2つが出てきてしまっているのですが。私はσ結合とΠ結合については解っているのですがΠ*結合については調べても見つかりませんでした。
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Aベストアンサー

π*結合とは普通呼びません。π*軌道と呼びます。なぜなら#1にあるように「位相」が逆転しているためπ*軌道に電子が入ると結合が弱まってしまうためです。

その前にMOの方を先に、Molecular Orbital(良い訳ではないが「分子軌道」)HOMOはhighest occupied MO でLUMOはlowest unoccupied MO。
HOMOは電子が詰まっているMOの内一番エネルギーレベルが高い軌道です。LUMOはHOMOの直上の電子の詰まっていない一番低い軌道です。
ときどきSOMO singly occumied MOなんテのも出て来ます。電子が1個だけ入った軌道。1分子内に単数あるとラジカル状態(基底状態でもあり得る)、複数あると複雑、酸素分子なんかSOMOが二つありスピンが揃っている3重項状態が基底状態。
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C-C-C-C-C-C-(元に戻る)が
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- + + + - - とが「縮重」(物理では縮退と言うらしい)している(等価なんです)HOMO。
+ - 0 + - 0 と
+ - - + - - とが縮重しているLUMO。
+ - + - + - が一番エネルギ-の高い軌道になります。
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π*結合とは普通呼びません。π*軌道と呼びます。なぜなら#1にあるように「位相」が逆転しているためπ*軌道に電子が入ると結合が弱まってしまうためです。

その前にMOの方を先に、Molecular Orbital(良い訳ではないが「分子軌道」)HOMOはhighest occupied MO でLUMOはlowest unoccupied MO。
HOMOは電子が詰まっているMOの内一番エネルギーレベルが高い軌道です。LUMOはHOMOの直上の電子の詰まっていない一番低い軌道です。
ときどきSOMO singly occumied MOなんテのも出...続きを読む

Q細胞内液の浸透圧 - 膨圧 = 細胞外液の浸透圧(吸水力=細胞外液の浸

細胞内液の浸透圧 - 膨圧 = 細胞外液の浸透圧(吸水力=細胞外液の浸透圧)
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低張液でも吸水力は0になるのではないのですか?
それが外液の浸透圧と等しくなるって

おかしくないですか?

Aベストアンサー

吸水力には定義が必要です。吸水力の文科省の昔の定義は「その細胞が純水に対してどれだけ吸水する圧力を持つか」です。現在の文科省の定義は「その状態で細胞がどれだけ吸水する圧力を持つか」と変わったようですね。これは全く言葉の定義が違いますからどちらを言っているのでしょう。

やや低張液に植物細胞を入れた場合には、
昔の定義なら平衡状態でも細胞の吸水力は純水に対してですから0にはなりません。その際の関係式は以下になります。
吸水力=内液の浸透圧-膨圧=外液の浸透圧

現在の定義では平衡状態では吸水力は平衡状態ですから0になります。その際の関係式は以下になります。
吸水力=内液の浸透圧-外液の浸透圧-膨圧=0 です。

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Q植物細胞の浸透圧について pv=一定

浸透圧に関する質問です。

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浸透圧に関するある問題で、横軸に体積を縦軸に浸透圧・膨圧を示したグラフ(よくある浸透圧と膨圧の曲線)から、体積が1.0の時に細胞の浸透圧が9気圧、体積が1.1の時に浸透圧が8気圧になることが読み取れました。

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この場合pv=一定より、
10×V=9×1.0 または10×V=8×1.1
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10×V=8×1.1ではいけない理由を教えてください。

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Aベストアンサー

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ここで用いられている「PV=一定」の法則とは、「浸透圧に関与する粒子の総数は体積や圧力で変化しない」ということを言い換えたものです。
体積が増大すると、粒子もそれだけ拡散するので浸透圧が下がるということです。
細胞壁によって体積の増大が阻まれても、同時に細胞内液浸透圧の減少も阻まれます。
ということで、細胞内液浸透圧(P)や細胞体積(V)が変化する際に細胞壁の制約が関連しても、PとVの反比例関係は変わりません。

やはり1.1ではなく1.125だったというオチだと思います。

Q係数の比=物質量の比=気体の体積の比

はじめまして、みなさま、下記の問題なのですが、
CO、H2、N2からなる混合気体50mlがある。これに、O2 35mlを加え、完全燃焼後に乾燥すると体積は39mlとなった。さらに、水酸化ナトリウム水溶液に通した後に乾燥すると体積は25mlとなった。最初の混合気体中の CO、 H2、 N2、はそれぞれ何mlか。(すべて温度、圧力は一定とする。)

この解答で
x + y + z = 50・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)

x + (35-x/2 -y/2) + z = 39・・・・・・・・(2)

という式が成り立つのですが、どうしてなのか、まるでわかりません、なぜ成り立つのか教えていただけないでしょうか?

ちなみに x は(39ml - 25ml)で x = 14ml

Aベストアンサー

最初の50mLと酸素35mLを加え完全燃焼後残っているのはCO2、N2、O2になります。
それが25mL。このときCO2の体積は最初のCOの体積と同一です。
水酸化ナトリウム水溶液に通してから乾燥するとCO2が抜けるので、N2とO2
だけになります。だからCO2が14mL。初めはCOが14mLありました。これがX。
最初の燃焼で減ったのはH2Oの体積だから、50+35-39=46 (mL)これが減った水素と酸素の体積。
(2)はCOと(加えた酸素-COに使われた酸素-水素が水になるのに使われた酸素)と窒素を合わせて39mL。
という意味です。


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