化学の偏差値が10アップするブログ
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凝固点降下の原理はわからないけど、とりあえず公式を丸暗記する受験生の方は多いはず。 原理がわかっていないと、公式以外の問題が出てきたとき、対応するのは難しいですよね。 今回は凝固点降下の原理を、公式の導き方を踏まえて徹底解説していきたいと思います。 公式を丸暗記するのではなく、考えて式を作れるようになりますよ。 ☆ 凝固点降下とは ☆ 凝固点降下の原理 ・ 純粋な溶媒のみの凝固点 ・ 希薄溶液の場合 ☆ 凝固点降下の公式 ☆ 凝固点降下の例題 ☆ まとめ ☆ 凝固点降下とは 凝固点降下とは、純粋な溶媒よりも希薄溶液の方が凝固点が低くなる現象のことをいいます。 なんだか定義を聞くと難しいような感…

「原理」をしっかり学ぶことで、皆さんの化学の偏差値を上げる手助けをするブログ。主に高校化学の内容の解説や勉強方法を発信しています。

【高校化学】凝固点降下の原理をわかりやすく徹底解説!なんで電解質の方が凝固点が下がりやすいの?

凝固点降下の原理はわからないけど、とりあえず公式を丸暗記する受験生の方は多いはず。 原理がわかっていないと、公式以外の問題が出てきたとき、対応するのは難しいですよね。 今回は凝固点降下の原理を、公式の導き方を踏まえて徹底解説していきたいと思います。 公式を丸暗記するのではなく、考えて式を作れるようになりますよ。 ☆ 凝固点降下とは ☆ 凝固点降下の原理 ・ 純粋な溶媒のみの凝固点 ・ 希薄溶液の場合 ☆ 凝固点降下の公式 ☆ 凝固点降下の例題 ☆ まとめ ☆ 凝固点降下とは 凝固点降下とは、純粋な溶媒よりも希薄溶液の方が凝固点が低くなる現象のことをいいます。 なんだか定義を聞くと難しいような感…

今回は 凝固点降下の原理を、公式の導き方を踏まえて徹底解説 していきたいと思います。

公式を丸暗記するのではなく、考えて式を作れるようになりますよ。

☆ 凝固点降下とは

凝固点降下 とは、純粋な溶媒よりも希薄溶液の方が凝固点が低くなる現象のことをいいます。

何も溶けていない溶媒よりも、何かが溶けている溶液の方が凝固点が低くなってしまう、ということです。

ちなみに、凝固点降下は 希薄溶液の性質の1種 です。

① 蒸気圧降下/沸点上昇 ② 凝固点降下 ③ 浸透圧

これらの3つは共通テストで、正誤判定問題として同時に出題されることがとても多い ので、まとめて勉強するのがおすすめです。

☆ 凝固点降下の原理 ・ 純粋な溶媒のみの凝固点

融解が起こる速度=凝固が起こる速度

つまり、溶けるスピードと固まるスピードが一致しているわけですね。

このように、溶けるスピード(融解)と固まるスピード(凝固)が同じなので、一見何も起こってないように見える現象のことを 溶解平衡 といいます。

・ 希薄溶液の場合

次に、溶媒に何かが溶けている場合、すなわち 希薄溶液の場合 の凝固点を確認していきたいと思います。

当然ですが、溶質が溶けてる分、凝固する結晶の周りは純溶媒のみのときよりも、溶媒粒子に対する溶質粒子の割合が大きくなります

すると、 溶媒粒子が凝固するのを溶質粒子に邪魔されてしまう ので、凝固する溶媒粒子の数が少なくなります

その結果、 融解が起こるスピード>>>凝固が起こるスピード となり

溶質粒子に溶媒粒子が凝固するのを邪魔されることによって、凝固点が下がる現象 、これが 凝固点降下 となっています。

☆ 凝固点降下の公式

公式に出てくるmは 質量モル濃度 といって、溶媒粒子の質量(kg)に対する溶質粒子の個数を表したものになっています。

凝固点降下の公式は、溶媒を邪魔する溶質粒子の個数(=質量モル濃度m)と凝固点降下は比例の関係にあるというのを表したものです。

モル凝固点降下Kは比例定数で、 溶媒ごとに固有の値をとります

(モル凝固点降下が 溶媒ごとに特定の定数 だと知らない人が割と多いです。そのことを理解しているかどうかを判断する入試問題は多いので、しっかり押さえましょう。)

溶液中の溶質粒子(凝固を邪魔する粒子の個数)に比例して凝固点が下がるのだから、同じモル濃度であっても

電離してイオンの状態になっている電解質の方が凝固点降下の割合は大きい ことがわかります。

☆ 凝固点降下の例題

(例題)純粋な水に1kgに、濃度が同じア〜エの物質を違うビーカーでそれぞれ溶かした。この中で最も凝固点が低くなるもの、ア〜エの記号で答えなさい。

ア グルコース イ 硫酸ナトリウム ウ 塩化ナトリウム エ 尿素

(答え)

(解説)

凝固点降下は 溶液となったあとの溶質粒子の数が多ければ多いほど、大きくなります

アのグルコースとエの尿素は非電解質です。

硫酸ナトリウムは、 硫酸ナトリウム1分子から合計3分子のイオン が

塩化ナトリウムは、 塩化ナトリウム1分子から合計2分子のイオン が

凝固を邪魔する溶質粒子も1番多いので、凝固点が最も低くなります

☆ まとめ

凝固点降下 は、