このおぼえかたは、どっかに載って（2025.7.3 更新）たのをパクりましたすみません。 「指にルビーの指環（リング）をさがすのさ」は、伝説の大ヒット曲「ルビーの指環」のパロディです。 日本の高度成長期時代、別れる女性がルビーの指環を返そうとするのに、「俺に返すつもりならば捨ててくれ。」くー！カッコいいー！グラサンかけながら。 ルビーをクールにいらないぜって言えちゃう時代、また来るといいですね～。

「壊れかけのＲａｄｉｏ」も、悩める少年の心を歌った名曲です。せつない歌声がきゅんとして、護ってあげたい！永遠の少年、徳永英明さんファンです！コンサートも行きました。テヘ。客席のおばさんたちが一体。となって、この歌をいっしょに歌います

「ＳＰＹ×ＦＡＭＩＬＹ」のパロディです！秘密警察のユーリは超シスコンで、美人のお姉さんが結婚して、他の男にとられたのがショックなのです。その男がスパイとも知らず・・・ アニメに出てくる街がドイツっぽい。東西分断の時代を意識してるんでしょうな。 ペン吉はペンペンが結婚するとき、フフンというかんじでしたね。しかも、家族の顔合わせのとき、「こんな腐女子でいいんですか～。」と言いやがりました。私は思わず、「だっ、大丈夫です、私も腐女子ですから！」と言ってしまいました。あのヤロ～。おぼえてろ～。 ところで、周期表の第２周期と第３周期は、２族からいきなり１３族に飛びますね。それは、第４周期から遷移元素が割り込んでくるからなんですが、（第２編参照）ちょうど１０飛ぶから、わかりやすいですね。つまり、１ケタ目だけをみれば、最外殻にある電子の数と、同じなのです。

「うる星やつら」の有名な初回シーンですネ！鬼そっくりの宇宙人が棲むラムちゃんの星では、ブラを奪った人と結婚するという掟があるのです。それを知らずに鬼ごっこをした諸星あたるが、ラムちゃんのブラをとってしまい、それからラムちゃんにゾッコン惚れられて、猛烈アタックされるのです。 グラマーだけど中身はかわいい、乙女みたいな、こんな娘にせまられたら、絶対うれしいのに、アホなあたるは冷たくあしらいます。男の願望ですかね。 作者が女性と知ったときは、びっくりしました。ブラとりシーンは、ＰＴＡから苦情が来たそうです。時代ですねー。 リニューアルもされましたね。

このおぼえかたもパクりました。１族のおぼえかたとカブりますね。 希少なガスだから「希ガス」と教わりましたが、いつのまにか、「貴ガス」と書くようになっていたんですね！「高貴なガス」という意味だそうです。めずらしくもなくなってきたからだそうです。 でも今、世界的なヘリウム不足なんです。ＭＲＩという医療機器はヘリウムを使うので、ヘリウムフリーの技術が急がれます。ヘリウムの風船って、減ってるでしょ？ それから、今はＬＥＤライトに取ってかわられていますが、ネオンライトは、Ｎｅが高電圧で励起状態（高エネルギー状態）になり、もどるときに発光するというしくみです。化学反応しにくいので、長持ちします。化学反応とは違います。でも、ＬＥＤは経済的で華やかだけど、都会のネオンって、哀愁漂う響きですな。

沸点上昇は、なぜ質量モル濃度に比例するのでしょうか。沸点とはそもそも、溶媒が沸騰する温度です。

1分子の単位で考えてみて下さい!溶質1分子が溶けていると、溶媒が蒸発するには、それを押しのけなければならないので、じゃまです。それは、溶質が1分子増えるごとに影響力が増します。これは、溶媒の体積とは関係ありません。分子の数の問題なので、モルと質量は関係あります。電解質なら、電離した分だけモル濃度は変わってきます。

凝固点降下も同じように、溶質が溶媒のじゃまをするので、溶媒がそれを押しのけて凝固するためには、温度をもっと下げなければなりません。

ただし!沸点上昇のときと凝固点降下のときの比例定数は、それぞれ違うし、溶媒の種類によっても違います!

厳密にいえば、溶質の分子間力の違いも関係あるのですが、高校レベルでは理想溶液で考えるので、溶質の種類は関係ありません。

体積と関係ない温度の式って、これくらいしかありませんヨ!

また1モル=質量÷分子量なので、分子量を求める事もできます。

液体が凝固点に達しても、そーっと刺激を与えなければ、すぐに凝固はしません。きっかけが必要です。何もしなければ、いつでもかたまるぞー、という状態だけど、みんな様子をさぐりあいながら、ばらばらにいるだけです。なにかのきっかけで、どこかで誰かが整列を始めると!そこから影響し合い、ドミノ倒しのように整列が始まります。これが過冷却です。

溶質が溶けている場合は、どんどん温度が変わってしまいます。溶媒から固まるので濃度が高くなり、凝固点降下が進んでしまうのです。

そこで、直線を伸ばして交点となったところを溶液の凝固点とします。過冷却がまったく起こらなかった場合は、ここから凝固が始まるからです。

凝固点降下が進みながらも、凝固は、し始めるのです。

酸の溶液にアルカリの溶液を少しずつ加え、H⁺とOH^-がちょうどつり合ったところでpHが急激に変わります。つまり、価数×濃度×体積がつり合ったところです。そこで、酸の量や濃度がわかります。逆でもできますが、酸が飛び散らないように、酸にアルカリを加える方が多いです。

なぜ中和付近でpHが急激に変わるのか?それは、pH=-log[H⁺]なので、logの性質上、H⁺濃度が低い領域では急激に変わるからです。中和点を過ぎると、OH^-が多くなるので、相対的にH⁺濃度はゆっくり減るので、再び緩やかになります。

でも、弱酸+強塩基の中和点は、pH₇ではありません。例えばCH₃COOHとNaOHでは、残ったCH₃COO^-がCH₃COOHにもどり、OH^-ができます。そこで、高いpHに傾きます。ここでも、弱肉強食ですね!

強酸+弱塩基では、低いpHに傾きます。どちらにしても、急激にpHが変わる付近では、H⁺とOH^-が、ほぼつり合っています。そこを探すのが中和滴定です。

高pHでの中和点ではフェノールフタレイン、低pHでの中和点ではメチルオレンジが使えます。低pHは、すっぱいからオレンジ!と、おぼえよう。フェノールフタレインはアルカリ側が赤で中和すると無色、メチルオレンジは酸側が赤→オレンジで、中和してからは黄色です。外側が濃い色、と、おぼえよう!

中和滴定はいろいろな反応のミックスだったとしても、酸が出すH⁺と塩基が受けとるH⁺の数が、とにかくつり合えばよいのです!

例題では、まず、最初にH₂SO₄がもっていたH⁺を出します。(価数を忘れずに!)NH₃は水と反応すると NH₃+H₂O→NH₄++OH^- なので、1価の塩基です。OH-1個がH+1個と反応し、水ができます。

NH₃と反応させたので、その分H⁺は減ります。残ったH⁺と中和したのがNaOH。

NH₃とNaOHがうけとったH⁺の合計が、最初にH₂SO₄がもっていたH⁺と合えばよいのです。

言い換えれば、NH₃がつくるOH^-と、NaOHのOH^-の合計と、H₂SO₄のH⁺がつり合えば、中和します。

酸にたーくさんの塩基を入れて反応させ、余った塩基を滴定すれば、元の酸の量がわかります。

気体を滴定したいときなどに便利です.

考えてみたら、前ページの例題も、逆滴定ですネ。この場合は、逆にたーくさんの酸で、塩基のアンモニアを滴定しました。

二酸化炭素は水に溶けると CO₂+H₂O→H₂CO₃ つまり炭酸になるので、2価の酸と考えます。炭酸は不安定なのですが、水酸化バリウムと混ぜるとすぐに反応が始まるので、問題ないです。H⁺とOH^-で水ができ、炭酸バリウムが沈殿します。→第1編P₃₂ 炭酸が放出するH⁺と、HClが放出するH⁺の合計と、水酸化バリウムが放出するOH-(つまり、H⁺をうけとる量)がつり合えば良いです。

また、気体はみんな、標準状態では1モル22,4Lです。ににんがし!とおぼえよう。

過マンガン酸カリウムKMnO₄は酸化剤で、→第1編P₅₇ 酸化させる相手を酸化させ終わったら、赤紫色が無色に変わります。これを利用して滴定ができます。

これは中和じゃないから、中和滴定ではありませんネ。酸化還元滴定と呼びます。酸化還元反応だから、電子のやりとりが合えば良いです。

H⁺の数ではありません。

酸化マンガンMnO₂も酸化剤ですが、水に溶けにくいので、滴定には向きません。滴下して定量する事ができないからです。

シュウ酸は還元剤なので、→第1編P₅₉ 過マンガン酸カリウムと酸化還元反応をします。反応式を書いて、MO^4-は1モルで5個の電子、(COOHH)₂は1モルで2個の電子を動かすのだから、動いた電子の数が、ちょうじりが合えば良いのです。中和滴定と、やる事は同じですネ!

過マンガン酸カリウムを硫酸酸性にする理由は、いろいろ複雑ですが、KMnO₄は酸性でないと強い酸化剤にならないからです。酸性なら、安定してMn²⁺ができます。酸性以外は、水と反応してMn(OH)₂やMnO₂が沈殿してしまいます。

また、熱濃硫酸なら酸化剤なので、→第1編P₅₄ シュウ酸を酸化させてしまいますが、希硫酸なら大丈夫です。

センター試験から共通テストに変わるとき、長文問題を導入しようなんて話がありましたね!化学は結局、あまり変わってないようですが。こんな問題が出るのでは?というプレ問題を見ましたが、問題を作った方も苦労したんでしょうねえ。

いろいろ反応させたあと、滴定しようとしたら行き過ぎて、また逆滴定・・・ゴッチャゴチャ!?みたいな問題でした。

まるでペンこママの料理みたい。味付けはどんぶり勘定、濃すぎて、薄めすぎて、また濃すぎて・・・みたいな。

どんな過程があろうとも、結局は、酸化させる方とさせられる方の、電子のやりとりのトータルがつりあえばいいんです!

Na₂CO₃は弱肉強食でアルカリの性質が勝つので、塩基です。→第1編P₅₂ だから、酸と中和します。Na⁺は電離するので、CO^32-が水からH⁺をうばい、OH^-となるからです。

まず CO^32- + H₂O → HCO^3- + OH^- となって、このOH^-とHClのH⁺が中和します。このOH^-がなくなると、1段階目がおわります。

2段階目は、再び水からH⁺をうばって、 HCO^3- + H₂O → H₂CO₃ + OH^- となって、また中和が始まります。炭酸ができちゃうけど、影響しないの?と、考えそうですが、塩酸が強酸なので、炭酸がすぐにCO₂に分解するので大丈夫です。

とにかく、1価ずつ同じ量だけ、2回に分けて中和する、と考えれば良いのです。

[補足]H₂CO₃を滴定するときは、酸ですから、塩基と中和します。このときも2段階ですが、すぐにHCO₃になってしまうから、滴定曲線は1段階にしか見えません。でも、計算するときは2価の酸として計算して良いのです。

チオ硫酸ナトリウムは、デンプンとヨウ素を使った滴定によく使われます(デンプンと反応しない)。

チオ硫酸ナトリウムという変わった還元剤が出てきましたが、デンプンとヨウ素を使った滴定にはよく使われます。デンプンと反応しないからです。

まず、(チオ)とは、OをSに置き換えた、という意味です。硫酸イオンのSO^42-の、Oを1個Sに置き換えたから、S₂O^32-です。これはちょっと特殊でして、酸化されやすいSを持つので、還元剤になります。ただのチオ硫酸は不安定なので、ナトリウムとの塩にします。

チオ硫酸イオンS₂O^32-は、2つ合わさって、S₄O^62-となり、電子を2つ放出します。

例題をみると、まず、KIは還元剤でしたね!H₂O₂は酸化剤にも還元剤にもなりますが、この場合は酸化剤になります。→第1編P₅₈,59

できたI₂は、今度は酸化剤になります。→第1編P₆₁ 固体でも反応します。水に溶けにくいけど、デンプンのらせん構造には、分子にばらけて取り込まれやすいです。→第4編P₁₇ これをチオ硫酸ナトリウムで滴定します。I₂がI^-になるとヨウ素デンプン反応の青紫色が消えるので、つりあうところがわかります。S₂O₃₂-2モルに対してI₂が1モル反応するから、I₂はS₂O^32-のモル÷2。

さかのぼって、このI₂をつくり出したKIとH₂O₂が何モル反応したかわかればよいので、I₂₁モルに対してH₂O₂₁モルだから、I₂と同じモル。出すのは濃度だから体積で割るのを忘れずに!

[補足]実際にはI^3-もできるのですが、→第2編P₁₂ 平衡状態になっていて、結局はI₂と同じ働きをするので、ごちゃごちゃするので、省略されてます。

チオ硫酸ナトリウムという変わった還元剤が出てきましたが、デンプンとヨウ素を使った滴定にはよく使われます。デンプンと反応しないからです。

まず、(チオ)とは、OをSに置き換えた、という意味です。硫酸イオンのSO^42-の、Oを1個Sに置き換えたから、S₂O^32-です。これはちょっと特殊でして、酸化されやすいSを持つので、還元剤になります。ただのチオ硫酸は不安定なので、ナトリウムとの塩にします。

チオ硫酸イオンS₂O^32-は、2つ合わさって、S₄O^62-となり、電子を2つ放出します。

例題をみると、まず、KIは還元剤でしたね!H₂O₂は酸化剤にも還元剤にもなりますが、この場合は酸化剤になります。→第1編P₅₈,59

できたI₂は、今度は酸化剤になります。→第1編P₆₁ 固体でも反応します。水に溶けにくいけど、デンプンのらせん構造には、分子にばらけて取り込まれやすいです。→第4編P₁₇ これをチオ硫酸ナトリウムで滴定します。I₂がI^-になるとヨウ素デンプン反応の青紫色が消えるので、つりあうところがわかります。S₂O₃₂-2モルに対してI₂が1モル反応するから、I₂はS₂O^32-のモル÷2。

さかのぼって、このI₂をつくり出したKIとH₂O₂が何モル反応したかわかればよいので、I₂₁モルに対してH₂O₂₁モルだから、I₂と同じモル。出すのは濃度だから体積で割るのを忘れずに!

[補足]実際にはI^3-もできるのですが、→第2編P₁₂ 平衡状態になっていて、結局はI₂と同じ働きをするので、ごちゃごちゃするので、省略されてます。

課程でエンタルピーが導入されたのでペンこママもとまどいました!前のなごりがしばらく残ってました。

エンタルピーとは、その状態での物質が持ってる、エネルギーのポテンシャルと考えていいでしょう。つまり、内部エネルギー+仕事でその状態になったわけですから、それだけのエネルギーを秘めているのです。

反応したらふつう体積が変わりますので、ヘタに圧力をかけず、つまり圧力一定で、体積が変わるなすがままにさせたときのエンタルピーの変化が、反応熱となるのです。これが反応エンタルピーです。

複数の物質がからむなら、すべて合計します。

反応エンタルピーの計算は、2とおりあります。

その1 熱化学方程式を、連立方程式のように解く。 例題のように、C₂H₄の生成エンタルピーを求めたいときは、まず、単体からC₂H₄を作る反応式を書きます。その式が、与えられた式を何倍して足したり引いたりしたらできるのかを考えます。そして、ΔHもそのとおりに計算します。

その2 [生成物の生成エンタルピーの和]-[反応物の生成エンタルピーの和] こっちの方が、良く使われますネ。例題では、C₂H₄の生成エンタルピーをXとします。ただし、反応式の係数には気をつけましょう。生成エンタルピーは、その物質が1モルできるときの熱です。また、単体の生成エンタルピー=0なのも、忘れないように。

出し方その1 まずは、化学式をつくらなければいけません!炭化水素が完全燃焼した、という文章があった場合は、すべてCO₂かH₂Oになればよいのです。原子の数が減ったり増えたりしないように、式を作ってみよう!

生成エンタルピーの式を作るときは、その物質が1モル単体から生成すればよいのですから、→の右側は生成物1個、あとは、どの単体をどれだけ使えばそれができるか、考えて式を作ろう。

出し方その2 図に表すとわかりやすいですね。発熱反応ΔH<0ならば、それだけエネルギーを放出するということだから、エンタルピーのポテンシャルは下に落ちます。図の場合、みんな発熱反応ですね。生成物も、反応物も、エンタルピーが下に落ちてるから、発熱反応。ΔH<0です。

でもこの場合は、生成物を作るときのほうが、たくさんエネルギーを放出するから!反応物から生成物を作るときは、その差の分だけ、エネルギーを放出します。だから、反応エンタルピーも発熱反応です。

つまり、ヘスの法則により、どんな道を通っても、出発点と終着点が同じなら、出し入れするエネルギーは同じなのです。

この図では、わかりやすく反応エンタルピー=[生成物の生成エンタルピーの和]-[反応物の生成エンタルピーの和]をあらわしていますね。

言い換えれば、 [反応物の生成エンタルピーの和]+反応エンタルピー=[生成物の生成エンタルピーの和] です。

反応物を作って、反応させるエネルギーと、生成物ができるエネルギーが同じ、と考えるとわかりやすいですね。

ただし、この場合全部下へ向かっているから、全部が-です。

ポテンシャルが上に行くならエネルギーが必要だから、吸熱反応。ΔHは+。下に行くなら、エネルギーを放出するから、発熱反応。ΔHは-。

このページの例では、エチレンが生成するときは吸熱反応です。ΔHは+です。

どちらにしても、生成物の生成エンタルピーの和と、反応物の生成エンタルピーの和を、差し引けば、反応エンタルピーとなります。

やる事は同じなのです。

この場合は、エチレンが反応物ですね。まず、エチレンができて、生成物の方に向かう。赤の経路と、青の経路は同じなのです。

5-20

アニメ「銀河鉄道999」は、オープニングも欠かさずみてました!自分も列車に乗ってる目線で、やがてレールは上に向き、レールがなくなって空に向かう・・・。テンション上がりましたよ!いろいろな星に立ち寄って、それぞれに違った世界や生活があり、まるで、世界中を旅しているような。

謎の美女メーテルは、時として残酷で、優しくて、強くて、まるで女神のような存在。他に類を見ない神秘的なヒロインです。

でも、どの星に立ち寄ろうと、行き先は同じ!アンドロメダなのです。ヘー、スーですか。ヘスの法則。

5-21

結合エンタルピーは、共有結合を切断するのに必要なエネルギー。分子を切断するにはエネルギーがいります!必ずΔHは+で、吸熱反応です。ポテンシャルは上にいきます。

そして、分子から原子を作るときの生成エンタルピーのようなもの、と考えるとわかりやすいかと思います。

逆に、原子から分子を作るときは、安定な状態に落ち着くから、ポテンシャルは下にいくので、発熱反応でΔHは-です。

複数の結合があるときは、すべての結合エンタルピーの和となります。

5-22

この計算も、生成エンタルピーの時と同じようにできます。

出し方その1 連立方程式のように解く!

H₂、Cl₂、HClそれぞれの結合エンタルピーと、その反応式が与えられている場合、これを解くと2HClができるときの反応エンタルピーが出ます。ただし、2HClができるときなので、HClの生成エンタルピーの2倍となります。

5-23

出し方その2 ややこしいですが、分子を切るときにエネルギーがいるので、原子だけの状態のポテンシャルは高いのです。原子から分子を作るときの反応エンタルピーは、結合エンタルピーと、+-が逆になります。

つまり、P₂₂の図をみたらわかるように、原子の状態から反応物や生成物を作ると考えると、その生成エンタルピー的なものは、結合エンタルピーの矢印と逆になるのです。つまり+-が逆になります。

だから、結合エンタルピーから反応エンタルピーを出したいときは、[反応物の結合エンタルピーの和]-[生成物の結合エンタルピーの和]となり、

生成エンタルピーを使う場合と、反応物と生成物が逆になります。

5-24

結合エンタルピーと生成エンタルピー、混同しないように気をつけよう!

「おそ松さん」は第2編でも出てきますが、昔の漫画「おそ松くん」のその後を描いたものです。6つ子を描いたほのぼの漫画だったのに、大人になったら全員ニートになっていて、衝撃的でした!もし「おそ松くん」のその後を描くとしたら、6つ子の女の子と結婚したり、それぞれほのぼのした家庭を築いて・・・なんて、想像していたのに、現実は思い通りにいくとは限らないんです!

でも6人とも明るい!あせらず、楽しく。人は、何があっても楽しく生きられる、という事を教えてくれました。(受験生にする話じゃないですな!)

天秤の漫画は、前の状態と、落ち着いた状態と出したエネルギーの合計は等しい、という事を表現しました。

5-25

H₂O₂は、HーOーOーH だから、O-Oを1個とO-Hを2個切ったものが結合エンタルピーの和です。

だから、OーHの結合エンタルピーは2倍するのを忘れないようにしましょう。

OーHの結合エンタルピーを出したいので、2xとして、あとは式にあてはめるだけ!

なお、結合エンタルピーは、同じOーHでも、違う分子なら、違う値になります。

5-26

原子の状態をポテンシャルが高い位置においてグラフを書くと、わかりやすいです。ヘスの法則は成り立ちます。どのような道を通っても、出入りするエネルギーは同じなのです。出発点と、到達点で決まります。

うっかりしがちなのが、黒鉛Cの結合エンタルピーです。単体だけど、自由な原子にするためにはエネルギーが必要です。でも、共有結合とファンデルワールス力が入り混じっているので、これらをひっくるめて、結合エンタルピーの和=昇華エンタルピーとします。

そのへんは、高校化学なので、なあなあで、ほぼ結合エンタルピーとします。

5-27

反応物は黒鉛とH₂。黒鉛のエンタルピーは、昇華エンタルピーと表すんでしたね。生成物のアセチレンの結合エンタルピーの和は、炭素の三重結合が1つ、CーHが2つです。だから、C-Hの結合エンタルピーの2倍となります。これらの合計を反応物の結合エンタルピーの和から引くと、反応エンタルピーです。つまり、アセチレンの生成エンタルピーです。

与えられた値を式にあてはめて、炭素の三重結合をxとおけば、計算できます。

5-28

化学反応でなくても、状態が変わればエネルギーの出し入れが起こるので、エンタルピーは発生します。

融解エンタルピー、蒸発エンタルピー、昇華エンタルピーは、分子や原子が自由に動ける状態になる方向に向かうのだから、エネルギーが必要で、だから、吸熱反応で、エンタルピーは+です。

エネルギーをもらえば、元気がでます。ペンこママも、ケーキを食べればやる気でます!

5-29

燃焼エンタルピーはエネルギーを出すので、発熱反応です。エネルギーを出すと疲れて、おとなしくなります。エンタルピーは-です。

ドラゴンボールは、世界的大人気アニメですね!鳥山明先生の本格デビュー作は「Dr.スランプアラレちゃん」でしたが、私は少年ジャンプを買っていたので、リアルでよみました!最初は、それほどぶっとんではいなかったのですが、斬新な個性を感じました。(私が見つけたんだぞ自慢。)ガチャのキャラ消しゴムとか集めました!

その後、ドラゴンボールの世界的ヒット、ドラゴンクエストのキャラデザインと、これほどビッグな人になるとは!世界の鳥山明ですよ。

5-30

生成エンタルピーと溶解エンタルピーは、エネルギーが高い状態になる場合もあれば、低い状態になる場合もあるので、発熱反応も吸熱反応もあります。つまり、エンタルピーが-のときも+のときもあります。

中和エンタルピーは、中和したら安定するので、必ず発熱反応です。つまりエンタルピーは、-です。

ただし、水1molができるときの熱量です。ここは、まちがえないようにしましょう。

5-31

昇華エンタルピーは、固体が気体になるときのエンタルピーなので、融解エンタルピー+蒸発エンタルピーです。

蒸発エンタルピーは、液体が気体になるときのエンタルピーなので、融解エンタルピーはなくて、蒸発エンタルピーだけです。

水はほとんど水素結合でつながっています。水と氷のちがいは、水素結合をしている割合です。メタンは、超低温にすれば固体になりますが、ファンデルワールス力だけでつながっています。極性がないからです。アルコールは、両方でつながっています。

これらのつながりが持っているエネルギーを、断ち切るためのエネルギーです。

5-32

氷は、水素結合がきれいに四面体でつながっています。それは、水分子がいいカンジの折れ曲がった形をしているからです。氷になると、すきまができます。ふつうは、固体の方がキュッとつまって体積が小さいのに、氷は、固体の方が体積が大きいのです。

氷を気体にするには、エネルギーが必要で、融解エンタルピー+蒸発エンタルピーつまり、昇華エンタルピーとなります。

ファンデルワールス力はごくわずかなので、無視すると、氷の昇華エンタルピーはつまり、氷が持つ水素結合のエネルギーの総和という事になります。

5-33

水分子は共有結合をしていない電子対(非共有電子対)を2つ持つので、この部分が、+に傾いた水素を引き寄せて、1分子につき2つ水素結合をします。

酸素の電気陰性度が高いので、水素の電子を引っ張り、+に傾けるのです。→第1編P₉₇

他の水分子とも2つの水素でつながるので、4ヶ所でつながっています。氷は、きれいに結晶を作ってつながりますが、水は水素結合の数が減ります。

メタノールは、非共有電子対が2つなので、2ヶ所で水素を引き寄せますが、+に傾いた水素は1つだけなので、他のメタノールとはここでつながり、3ヶ所でつながります。水素結合だけでなく、ファンデルワールス力も無視できないので、つながりを断ち切るには、2つのエネルギーを断ち切らないといけません。

昇華エンタルピーは、水素結合とファンデルワールス力の合計という事になります。

5-34

物質を溶解させるときは、発熱反応も吸熱反応もありますが、この場合はΔH=+だから、ポテンシャルは上の方へいくのだから、吸熱反応ですね。

比熱cは、1gのものを1度上げるのに必要な熱量で、溶液全体の質量はVd+mだから、

1度変えるためにc(Vd+m)の熱量が必要です。吸収した熱量は1(モル)ごとに26kJなので

m÷Mモルでは26kJ×m÷M。何度変わるかは、これをc(Vd+m)で割ればよいです。

吸熱だから、熱を吸い取るので、温度は下がります。ちょっと混乱しそうですが、熱を加えるのではなく、まわりの熱を吸い取るのです。

5-35

反応速度は、濃度が濃ければ速くなります、ぶつかる確率が高くなるからです。

AとBのものがぶつかるとき、Aが2つになれば、Bとぶつかる確率は2倍になります。Bも2つになれば、2つに増えたAと、それぞれぶつかる確率が増えます。このとき反応速度は、AとBの濃度の掛け合わせに比例します。

同じものが2つぶつかる場合は、相乗効果で濃度の2乗になります。

5-36

します。

温度も、高くなれば反応速度は速くなりますが、分子の運動が活発になるから、という理由もありますが、活性化エネルギーという山を乗り越えやすくなるから、という理由の方が大きいです。反応速度定数kが変化します。

反応するためには、活性化状態、という状態にしなければならないので、ただぶつかるだけではだめなのです。それにはエネルギーが必要なのです。

5-37

触媒も、活性化エネルギーの山を低くする働きがあるので、反応速度定数kを変え、反応速度を速くします。山を乗り越えても、

反応物と生成物のエンタルピーは、変わらないので、反応熱(反応エンタルピー)は変わりません。

イモトはコメディアン兼冒険家で、キリマンジャロやモンブランなどに登頂してすごかったですね!元気をもらいました。

「マギ」に出てくるウーゴくんは、アラジンのランプの精のように、笛から出てきて何でもやってくれる魔人ですが、たいていは頭が笛に入ったままです。たまに出てきたら、超イケメンです。ていうか、山を低くするのはありがためいわくですな。

5-38

他に反応速度を速くする因子は、接触する表面積。亜鉛を酸に溶かすとき、板よりは粉の方が速く溶けます。固体なので濃度は関係ないですが、表面積と反応速度は比例します。教科書にはないですけどね。

あとは、光です。酸素は、紫外線で原子に分離します。熱が分子にエネルギーを与えるのと同じように、光のエネルギーを与えて、活性化エネルギーの山を越える分子が増えるからですが、

熱は、分子にパワードリンクを与えてがんばらせるのに対して、光は、分子に直接入り込んでパワー分子に改造してしまう!みたいなイメージです。

特に紫外線は波長が短く、エネルギーが高いので、酸素分子の結合は耐えきれず、切れてしまいます!

5-39

この問題はaとbがいくつかわかれば、楽勝ですね。

[A]が10倍ならvが10倍になるのだから、a=1

[B]が10倍ならvが100倍になるのだから、b=2です。

5-40

何段階もの反応があるときは、反応速度は1番遅い反応に支配されます。これを律速段階といいます。

1ヶ所渋滞しているところがあれば、他の道路でどんなにすいすい進もうと、そこの速さで目的地に着く時間は決まってしまう、のと同じです。