「沸点上昇」はあるのに「沸点降下」が無いのは何故か(江頭教授)
| 固定リンク 投稿者: tut_staff
昨日の記事で「凝固点上昇」という架空の現象について考えてみました。「凝固点降下」の逆の現象という位置づけです。となれば「沸点降下」につても語らずばなりますまい。なにしろ、高校化学の溶液の性質の授業では「凝固点降下」といえば「沸点上昇」、「沸点上昇」といえば「凝固点降下」という感じで必ず対になっていますからね。
前回同様、「沸点降下」という現象がもし本当に存在したらどんなことが起こるのか、考えてみたいと思います。例によって水のモル沸点上昇が 0.52 K・kg/mol ではなくてモル沸点降下が 0.52 K・kg/mol だとします。
飽和食塩水( 6.15 mol/kg )の沸点降下度は前回同様、塩の電解を考慮して 6.15 mol/kg × 2 ×0.52 K・kg/mol = 6.39 K、 約6.4℃ですから飽和食塩水の沸点は 93.6 ℃となります。
さて、今回のケーススタディには「凝固点降下」「沸点上昇」とともに「溶液の性質」の BIG3 と呼ばれる(?)「浸透圧」にも登場してもらいましょう。
(1)飽和食塩水と真水を半透膜を挟んで接触させたところ、浸透圧によって真水から飽和食塩水に向かって流れはじめた。
(2)このシステムを93.6℃以上100℃以下の温度にしたところ、飽和食塩水は沸騰し始めたが真水は沸騰していなかった。飽和食塩水から生じた水蒸気を真水側に送ると水蒸気は凝縮した。これは飽和食塩水から真水に向かう流れである。
(3)(1)と(2)の二つの流れがちょうど釣り合う様に調整したところ、真水と飽和食塩水の間の永久運動が起こっていた。ついに人類は永久機関を実現し無限のエネルギーを手に入れ、サステイナブル社会を実現した。