| 化学 理論編 021 |
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また,圧力1.013 × 10 Paのもとで,ドライアイス(二酸化炭素の固体)は-78.5℃で昇華し,気体へと変化する。圧力を5.268 × 10 Paよりも高くして温度を上げれば,ドライアイスは融解して液体となり、さらに蒸発して気体へと変化する(図16右)
二酸化炭素の状態図では,破解曲線は,圧力が上昇するにしたがって温度も上昇するように変化する。つまり,圧力が高くなると融点も高くなる。多くの物質は,二酸化炭素と同じような曲線を描く。一方,水の状態図では,圧力が高くなると融点は下がるという特徴がある。 3図16の状態図を用いて, (1)~(4)の値が圧力の増加とともにどのように変化するか選び,記号で答えよ。 (1)水の沸点(2)水の融点(3)二酸化炭素の沸点 (4)二酸化炭素の融点0圧力の増加とともに上昇する (イ)圧力の増加とともに下降するツ)圧力の変化によらずー定である aラA 物質因方山話超臨界状態 起部界状態にある分子は,一様に分布しているのではなく、分子と分子が接していて焼状になった密な部分と,ばらぱらになった球な部分とからなる。実際には分子が激しく動き回りながら離散·集合を繰り返し,密な状態と球な状態が同時に存在している。このように,起部界状態は、分子が激しく動き回る気体の性質と分子が密に話まった液体の性質を合わせもったような特殊な状態である。 二酸化炭素は,祝界点が31.1 ℃, 7.4 × 10 Paであり、常温に近い温度で圧力を加えれば超部界状態になることから,工業的にも広く利用されている。例えば,温度や圧力を調整した起部界状態のcO,はカフェインをよく溶かすため,コーヒー豆からカフェインを効率よく抽出することができる。圧力を下げればCO,は気体に,カフェインは国体になるので分離することも容易である。 30 ▲図a超節界状態にある分子のようす ▲図b カフェインレスコーヒー |