物質の融点とは?

水を試験管に入れ、氷と食塩をまぜあわせたもの(これを寒剤という)
の中に入れて冷やしてみます。




このとき、水の中に温度計をさしこんでおいて
冷えてゆく温度と時間との関係をグラフにしてみましょう。

水は、その量が多くても少なくても、氷になる温度は0℃であり
全部の水が氷になるまで0℃の温度は一定のままでかわりません。

家庭にある防虫剤で、ナフタリンという薬があります。

これを試験管にいれてから
100℃ぐらいの湯を入れたビーカーの中につけておきます。

しばらくすると、固体であったナフタリンは溶けて
液体のナフタリンにかわってしまいます。

液体になったナフタリンの中に温度計を入れて
試験管をビーカーの湯に入れたままで放置し
温度と時間との関係をグラフにしてみましょう。

100℃近い温度であった液体のナフタリンは
ビーカーの湯の温度が低くなるにつれて、温度が下がり
やがて80℃ぐらいになると、液体のナフタリンの中に
小さな固体ができてくるのが見えます。

ナフタリンの温度は、このときから、80℃より低い温度にならず
そのかわり、どんどん多くの固体が生じます。

ナフタリンが全部固体にかわるあいだ
80℃の温度はかわらず、そのまま一定です。

全部のナフタリンが固体になると
固体のナフタリンの温度はしだいに下がります。

これは、まえの実験で、水が氷になる温度が0℃で
全部の水が氷になるまで0℃であったことと同じ現象です。

家庭で、ナフタリンよりも、もっとよく使われる防虫剤に
パラジクロルベンゼンというのがあります。

これは、ナフタリンとは違う種類の物質です。



パラジクロルベンゼンを小さく砕いて試験管に入れて
100℃ぐらいの湯を入とれたビーカーの中に入れ、溶かして液体にします。

これをナフタリンのときと同じようにして冷やし
温度と時間との関係をグフフに書いてみます。

約52℃になると、液体のパラジクロルベンゼンの中に
小さな固体があらわれだんだん量が多くなります。

そのときから温度は変化せず、52℃のままです。

そして、液体が全部固体にかわったところで
ふたたび温度は下がりはじめます。

水・ナフタリン・パラジクロルベンゼンが
液体の状態から固体の状態になるときは
物質によって温度が決まっていることがわかりました。

この温度は、水の量やナフタリンの多い、少ないによるものではなく
量に無関係に、その物質によって決まっている温度です。

このように、液体から固体になる温度は物質により決まっており
この温度を凝固点または融点といいます。

鉛やスズをるつぼの中に入れて熱すると溶けて
液体の鉛や、液体のスズができます。

この中に温度計をさしこんで、ゆっくり冷やしてやると
やはり一定の温度になったときにかたまることがわかります。

すなわち、鉛の融点は327.5℃、スズの融点は231.9・℃であって
この温度は常に一定です。

このように、沸点や融点は物質によって決まっている値で
物質の特性をしめす一つの要素です。

ですから、沸点や融点を測定することによって
その物質が何であるかを推定することができる場合が多いのです。







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