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◎　本章　　化学ポテンシャルという概念の導入 　　・部分モル量という種類の性質の一つ 　　・混合物の物性を記述するために，化学ポテンシャルがどのように使われるか 　　基本原理

◎　本章　　化学ポテンシャルという概念の導入 　　・部分モル量という種類の性質の一つ 　　・混合物の物性を記述するために，化学ポテンシャルがどのように使われるか 　　基本原理 平衡では，ある化学種の化学ポテンシャルはどの相でも同じ ◎　化学　　互いに反応できるものも含めて，混合物を扱う 　　　　　⇒　互いに混ざる物質を扱うために，これまで学んだ事柄の一般化が必要 　　・化学反応 (7 章 ) を扱うための最初の段階 　　　　　　　　本章互いに反応しない物質の混合物だけを考察

stephanie-gutierrez
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◎　本章　　化学ポテンシャルという概念の導入 　　・部分モル量という種類の性質の一つ 　　・混合物の物性を記述するために，化学ポテンシャルがどのように使われるか 　　基本原理

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Presentation Transcript

  1. ◎　本章　　化学ポテンシャルという概念の導入◎　本章　　化学ポテンシャルという概念の導入 　　・部分モル量という種類の性質の一つ 　　・混合物の物性を記述するために，化学ポテンシャルがどのように使われるか 　　基本原理 平衡では，ある化学種の化学ポテンシャルはどの相でも同じ ◎　化学　　互いに反応できるものも含めて，混合物を扱う 　　　　　⇒　互いに混ざる物質を扱うために，これまで学んだ事柄の一般化が必要 　　・化学反応(7章)を扱うための最初の段階 　　　　　　　　本章互いに反応しない物質の混合物だけを考察 　　　　　　　　主として２元混合　　　xA + xB＝ 1 （xA, xBは物質A, Bのモル分率）

  2. 混合物の熱力学的な記述 　・混合気体　　１成分の全圧力への寄与：　分圧で表現 　・熱力学的にさらに一般化 　　　　⇒　分圧に類似した他の“部分の性質”　（部分モル）を導入する必要 ５・１　部分モル量 部分モルの性質のうちで最もわかりやすいもの：　　部分モル体積 試料の全体積に対する混合物の１成分の寄与

  3. (a)　部分モル体積 純水のモル体積　　18 cm3 mol-1 純エタノール中の水の部分モル体積 14 cm3 mol-1 　・体積の増加量の違い 　　　与えられた数の水分子が占める体積は，それを取囲む分子の種類によって異なるため H2O 1mol 体積増加：　18 cm3 25℃, 大量のH2O H2O 1mol 体積増加：　14 cm3 25℃, 大量のC2H5OH

  4. 部分モル体積　　 大量の混合物に加えた物質の１モル当たりの体積変化 　◎　混合物中の成分の部分モル体積 　　　　　それぞれのタイプの分子の環境が， 　　　　　純粋なＡから純粋なＢへ組成が 　　　　　変化するにつれて変わる　　 　　　　　⇒　組成によって変化 　◎　混合物の熱力学的性質　　 　　　　　組成の変化とともに変化する 　　　　　分子が置かれた環境が変化 　　　　　⇒　分子間の力が変化するため

  5. ◎　物質Ｊの部分モル体積の定義 　　・圧力，温度，他の成分の量をすべて一定にして 　　　Ｊの量を変化させるときの全体積のグラフの勾配 　　・組成に依存 ◎　混合物の全体積変化 A をdna，B を dnb 追加したときの変化量 　　　　組成が一定に保たれる　⇒　最終体積は積分によって計算可能 　　　　積分の領域内で組成がずっと一定　⇒　部分モル体積は一定

  6. ・部分モル体積の測定法の一例 　　体積が組成によってどう変わるかを測定 　　　⇒　物質量の関数として表す 　　任意の組成のところで微分して得られる勾配が部分モル体積 ・モル体積は常に正　　⇔　　部分モル体積は正であるとは限らない 　　（例）　水溶液中のMgSO4の極限部分モル体積：　－1.4 cm3 mol-1 　　　　　（濃度が 0 の極限における部分モル体積） 1 mol のMgSO4を大量の水に加えると体積が1.4 cm3減少する 　　　　　イオンが水和するとき塩が水のあき間の多い構造を壊すので， 　　　　　少しつぶれるために起こる．

  7. 課題　１ ⇒V　＝　VWnW + VEnE 溶液の体積を 1000 cm3とすると、溶液の質量は？ 水、エタノールの物質量は?

  8. 課題　２ （P. 174演習）

  9. (b)　部分モルギブズエネルギー 　◎部分モル量：　示量性の状態関数ならばどれにでも拡張可能 　◎混合物の中の物質の化学ポテンシャル：　部分モルギブズエネルギー 　　　　　圧力、温度、他の成分の量を一定 　　　　　成分 J の量に対してギブズエネルギーを プロットしたときの勾配 　　・純物質　　 　　　　　　　⇒ 　μJ = GJ, m 物質のモルギブズエネルギーと同じ

  10. ◎　２成分混合物の全ギブスエネルギー 　　・部分モル体積と同様に μA, μB : その混合物組成での化学ポテンシャル 　　・化学ポテンシャル　　温度、圧力、組成により変化 　　　　　⇒　混合物のギブスエネルギーもこれらの変数により変化 ◎　化学熱力学の基本式 　　　成分がA, B, …の系：　 　　　　　　　　　　　　　　　⇒ 　　　温度、圧力一定　　⇒ (c) ｲﾋ学ポテンシャルのさらに広い意義　　（省略）

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