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凝固点降下の分野で出てくるのが、冷却曲線の問題です。 冷却曲線は最終的には下へと傾いていますが、その理由は何なのか そもそも過冷却とは何なのか、など。 記述問題が問われやすい分野となっています。 今回は、凝固点降下の分野でよく問われる冷却曲線について、原理から徹底解説していきたいと思います。 冷却曲線と状態図の関係性、過冷却とは何なのかをわかりやすく説明していきますので、ぜひご覧ください。 ☆ 冷却曲線とは ☆ 純溶媒と希薄溶液の冷却曲線の違い ☆ 過冷却とは ☆ 希薄溶液の冷却曲線の最後が右肩下がりのわけ ☆ まとめ ☆ 冷却曲線とは 冷却曲線とは、物体が液体から固体に凝固するときの温度変化…

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【高校化学】冷却曲線と凝固点降下の関係性を徹底解説！過冷却はなぜ起こるの？

凝固点降下の分野で出てくるのが、冷却曲線の問題です。 冷却曲線は最終的には下へと傾いていますが、その理由は何なのか そもそも過冷却とは何なのか、など。 記述問題が問われやすい分野となっています。 今回は、凝固点降下の分野でよく問われる冷却曲線について、原理から徹底解説していきたいと思います。 冷却曲線と状態図の関係性、過冷却とは何なのかをわかりやすく説明していきますので、ぜひご覧ください。 ☆ 冷却曲線とは ☆ 純溶媒と希薄溶液の冷却曲線の違い ☆ 過冷却とは ☆ 希薄溶液の冷却曲線の最後が右肩下がりのわけ ☆ まとめ ☆ 冷却曲線とは 冷却曲線とは、物体が液体から固体に凝固するときの温度変化…

冷却曲線は最終的には下へと傾いていますが、その理由は何なのか

そもそも過冷却とは何なのか、など。

記述問題が問われやすい分野 となっています。

今回は、 凝固点降下の分野でよく問われる冷却曲線について、原理から徹底解説 していきたいと思います。

冷却曲線と状態図の関係性、過冷却とは何なのかをわかりやすく説明していきますので、ぜひご覧ください。

冷却曲線 とは、物体が液体から固体に凝固するときの温度変化を表したグラフとなっています。

純物質を冷却して、気体から液体、液体から固体に状態変化するときの温度変化を表したグラフです。

このようなよく見るグラフの、液体が固体に凝固するまでの温度変化を切り取ったのが冷却曲線です。

ちなみに上の図っていうのは、純物質における冷却曲線となっています。

これが純物質（溶媒）に何かが溶けた 希薄溶液の冷却曲線 となっています。

純溶媒と希薄溶液の冷却曲線の違いは2つあります。

① 過冷却と呼ばれるグラフが凹んでいる部分がみられる。

② グラフのx軸の最後の方が右肩下がりである。

グラフの凹んでいるところは、希薄溶液が過冷却となった状態です。

過冷却 とは、 凝固点になっているのに状態変化が起こらず、温度が下がり続ける現象 のことをいいます。

物質が凝固するためには、中心となる「核」が必要です。

核の周りを取り囲んでいくように、物質というのは凝固が起こっていくのです。

あくまでも溶質粒子が核を作るのを邪魔することによって過冷却は起こるので、邪魔する粒子がない純溶媒の冷却曲線では過冷却は見られません。

また、 下の図でいう直線deの延長線と、曲線acの交点であるbの温度が希薄溶液の凝固点 となりますので確認しておきましょう。

その 理由を入試問題で記述として問われやすい ので、しっかり確認しましょう。

冷却曲線の液体と固体が共存している部分が右肩下がりになる理由は、 溶媒に対する溶質粒子の濃度が増加し、凝固点降下が進行するため です。

物質が凝固するとき、固まるのは溶媒であって、溶質は凝固しません。

すると、相対的に溶媒に対する溶質粒子の数が増えていくため、凝固点降下が起こり、冷却すればするほどグラフは右肩下がりになっていくのです。

希薄溶液の冷却曲線には、純溶媒の冷却曲線と違って 過冷却 がある。

希薄溶液の冷却曲線の最後が右肩下がり なのは

溶媒だけが凝固し、溶媒に対する溶質の量が増加し、凝固点降下が起こったため。