よぉ、桜木建二だ。今回は「電離度」について解説していくぞ。電離度は、電解質が溶けた水溶液の状態を表す重要な数値だ。電離度は、物理化学の基本となる概念の1つで、ぜひ理解をしておきたい部分になる。多くの人がつまづく電離度だが、この記事では具体例などを使って、わかりやすく説明することに努めた。ぜひ、この機会に電離度について理解を深めてくれ。
化学に詳しいライター通りすがりのぺんぎん船長と一緒に解説していくぞ。
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／通りすがりのペンギン船長
現役理系大学生。環境工学、エネルギー工学を専攻している。これらの学問への興味は人一倍強い。資源材料学、環境化学工学、バイオマスエネルギーなども勉強中。
電離度について学ぼう！
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電離度は、水に物質を溶かした水溶液のある性質の度合を示す値です。この記事では、電離度の定義を学び、その後に電離度の大小を決定づける要因について説明していきますよ。また、電離度の説明の前に、電離についても簡単に復習しますね。
教科書や参考書では、電離度について説明がなされるときに、数式や図が多く使用されいます。そのため、一読しただけでは、電離度について完全に理解できないという場合が多いようです。そこで今回は、数式や図だけでなく、具体的な例も交えて説明することを心掛けました。ぜひ、具体例についての説明も目を通してみてくださいね。
電離とは？
まず、電離について簡単に復習をしましょう。水に物質を溶かしたときに、物質を構成する分子や結晶が、陽イオンと陰イオンに分離する現象のことを電離といいます。陽イオンは正の電気を帯びる粒子であり、陰イオンは負の電気を帯びる粒子です。そして、水に溶ける際に、電解するような物質のことを電解質といいます。
例えば、食塩の主成分である塩化ナトリウムは電解質です。塩化ナトリウムは、水に溶けると、ナトリウムイオンと塩化物イオンに分離します。一方、水に溶ける際に電離しない物質もあり、そのような物質のことを非電解質といいます。砂糖の主成分であるスクロースは、非電解質です。
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桜木建二
水に溶けたときに陽イオンと陰イオンに分離する物質が電解質だ。
電離度とは？
それでは、電離度について学んでみましょう。電離度とは、水に溶かした電解質の物質量に対する、実際に電離した電解質の物質量の割合を表します。
例えば、水に電解質Aを100粒子溶かしたとします。このうち、20粒子の電解質Aが電離したとしましょう。このとき、電離度は20/100=0.2となります。水に電解質を溶かすと、すべての粒子が電離すると思ってしまいがちです。ですが、この例のように、一部の粒子のみが電離するということもありますよ。
また、一般的に電離度は水溶液が平衡状態に至ったときの値を採用します。平衡状態とは、見かけ上、電離の進行が止まって安定した状態のことをさしますよ。水に電解質を投入した瞬間は、多数の粒子が次々と電離します。しかしながら、投入から時間が経つと、見かけ上、粒子が新たに電離することはできなくなるのです。これが安定した状態です。
桜木建二
電離度の定義をしっかりと覚えておけ。
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