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やってみた 進捗

受験問題と明細書(その2)

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その手間を飛び越してこい

岡野128で紹介されていた
「電離度は、溶液の沸点、凝固点、浸透圧、導電率などの測定から求められる」
の、電離度を沸点から求める、凝固点から求める…と掘り下げてみるのをやってみる。

言葉を組み合わせて検索してみると、
前回の記事に書いた、「なんで質量モル濃度を凝固点降下or沸点上昇でつかうの?」の説明がヒットしてくるので、
これは「質量モル濃度が関係するってことね…」と思っていると、
入試問題…というよりは、理解度確認問題的な問題にあたったので、今回はこれを題材にしてスタート。

問題

電離度 α の CaCl2 水溶液がある。濃度を Cm (mol/kg) とし、水のモル凝固点降下を
Kf (K・kg/mol) とするとき、この水溶液の凝固点降下の大きさを求めなさい。

(問題はこちらのサイト様に掲載のものです)

この問題を解くうえでで自分が立ち止まったところ。

1)凝固点降下と電離度の関連
2)濃度と電離度をどう処理するか

そもそもなぜ凝固点降下と電離度が関連してくるんだ?と疑問に思ったことによる。
wikiにもあるように、
「不揮発性の溶質を溶媒に溶かすと溶媒の凝固点が低くなる現象」が凝固点降下。
砂糖やジュースが入るとシャーベットは確かになかなか凍らなかった…。

溶質は溶液中で電離するかということで切り分ければ、
電解質と非電解質にわけられる。
さらに電解質は、溶液中で電離している割合がどれくらいかによって、
強電解質と弱電解質に分けられる。

弱電解質を例にとれば、
溶液中で電離しているものもあれば、
電離していないものもある。

電離したものはイオンになってるわけだから、
その分溶液中に粒子が増えているので、凝固しにくい/沸騰しにくいということになる…1)

この粒子がどれくらいでてるのか、という時に使うのが電離度。
電離度=対象の物質が電離する割合がどれくらいかを表すものさしなので、

電離する割合=どれくらい溶液の中に粒子がいるかを表す

になる。

よって、対象物質の濃度をただ出すだけでは足りなくて、
この粒子の割合も計算に組み入れなければならない。…2)

ということで、
公式と計算から考えれば、電離度は凝固点(沸点)からパパっと数値を出せるのでしょうが、
そこには電離度と凝固点(沸点)の関わり合いがあるということに目を向けないと、
ほんとただ問題解くだけで勿体ない…。

さて、ここから明細書につなげてみよう。
といっても、たぶんこの概念は当業者では当たり前すぎるほど当たり前なのか、
あんまりヒットせず。

ちょっと自分の趣味に方向転換して
魚介類の冷凍加工食品、魚介類の凍結ブロック、魚介類の冷凍加工方法、及び魚介類の凍結輸送方法
(2005032272)を今回は精読。

輸送中のエビ・カニの脚折れ(足折れすると値が下がる)
魚のフィレ(要は三枚卸にした身)のひれの破損などを防ぎ、
調理場の処理を簡便にする凍結技術の特許です。

ここで登場するのが凝固点降下剤。
エビなどの末梢神経に凝固点降下剤を加えることで、
カキンカキンな状態にならず、柔軟性を持ったまま輸送できる。

ということは、凝固点降下剤には電解質か非電解質が入ってて、
しかもその量が多いはず…。と考えられる。

明細書には、
「【0022】前述の凝固点降下剤は、食品、食品添加剤、調味料、ミネラル、電解質、塩類、糖類、タンパク質
もしくはこれらの混合物、またはアルコール、アルコール水溶液、有機溶媒、塩化マグネシウム水溶液、
塩化カルシウム水溶液、塩化ナトリウム水溶液、イオン水、ミネラル水、または海洋深層水若しくは
これら混合物が使用される」

電解質、非電解質も多い。
その理由はすごく素朴な化学の原理なんだな…と実感。
そして知識が次から次へと展開していく実感も、少し得られました。
もっと加速したいけど、今はゆっくりじっくり焦らずに。

※この明細書に関しての個人的な与太話は長くなったので別エントリに回します。
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★ログ(1月3日~5日)
岡野の化学 126~129&ノート作り
橋元の物理 18~20&ノート作り(+物理を勉強する意味)
ビデオセミナー
対訳取り
Modern Chemistry精読
明細書精読(3件、)

最近のスローガン:
面倒くさいことほどしっかりやる。

★今日の予定
岡野、橋元、トライアル受けるところをピックアップ、対訳

-やってみた, 進捗

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