物質の状態変化「融解・凝固」と反応熱の関係を元塾講師がわかりやすく解説

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よぉ、桜木建二だ。今回は状態変化の1つである「融解・凝固」と反応熱の関係について詳しく勉強していこう。

融解点・凝固点といったワードも今までに何度か出てきているよな。覚えているか？

今回は反応熱との関係を見ていこう。化学に詳しいライターAyumiと一緒に解説していくぞ。

この記事の目次

解説／桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター／Ayumi

理系出身の元塾講師。わかるから面白い、面白いからもっと知りたくなるのが化学！まずは身近な例を使って楽しみながら考えさせることで、多くの生徒を志望校合格に導いた。

1.固体・液体間の状態変化

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物質の状態変化について簡単に復習しておきましょう。状態変化は組成(化学式)が変わらない変化です。見た目や形状が変わっても物質そのものが変わらない変化を物理変化といいます。一方で物質そのものが化合したり分解したりする変化を化学変化といいましたね。

物質は固体・液体・気体の三態によって成り、それぞれ固相・液相・気相とよばれることもあります。そのため、物質の状態(相)が変わることを相転移という言い方をする場合があるので覚えておくといいでしょう。

さて、今回は固体と液体における変化に注目します。固体から液体になるのが融解、液体から固体になるのが凝固です。このように状態が何から何になるのかによって名称が異なりましたね。では、これらの変化について詳しく見ていきましょう。

反応熱は化学変化だけではなく物理変化にも関係があるんだ。それぞれの相転移を何と表すか、復習をしておこう。

1-1.融点・凝固点

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融点(融解点)・凝固点のように、○○点というのは化学においてある一定の温度を示す場合が多いでしょう。これらも例外ではありません。

融点・凝固点は、物質が融解する温度、凝固する温度を示しています。わかりやすく言えば、物質が溶ける温度を融点、物質が凍ったり固まったりする温度を凝固点というわけです。これらの温度は物質によって異なるため、純物質においては物質を特定する手がかりにもなるでしょう。

水で考えてみると、氷は0℃で溶けはじめ、水は0℃になると凍りはじめます。グラフからも、ある物質を加熱し続けた場合、ある一定の温度では固体と液体が混在する状態があるのがわかりますね。このときの温度が融点であり、凝固点です。融点と凝固点は厳密な意味は異なるものの同じ温度を指しています。