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イオン強度

索引 イオン強度

イオン強度(いおんきょうど)とは、電解質溶液の活量係数とイオン間の相互作用を関係づけるための概念で、溶液中のすべてのイオン種について、それぞれのイオンのモル濃度m_iと電荷z_iの2乗の積を加え合わせ、さらにそれを1/2にしたものである。例えば、2価の陽イオンと2価の陰イオンから成る電解質ならモル濃度の4倍の値となる。 例 モル濃度(\rm moldm^)でも成り立つが、質量モル濃度 (\rm molkg^)でも成り立つ。デバイ-ヒュッケルの式にもとづく。 イオン強度は溶液中におけるイオンの活量に著しく影響を与えるものである。従って酸解離定数および錯生成定数などイオンの濃度に関わるものはイオン強度の影響を大きく受け、実験では過塩素酸ナトリウムなどの強電解質を用いてイオン強度を一定に保った上で条件定数が測定される。熱力学的な平衡定数はイオン強度が0、すなわち無限希釈におけるものであり、異なるイオン強度における測定値をイオン強度.

15 関係: 塩化ナトリウム塩化マグネシウム平衡定数モル濃度デバイ-ヒュッケルの式イオン硫酸ナトリウム硫酸マグネシウム硫酸アルミニウム熱力学過塩素酸ナトリウム酸解離定数電荷電解質活量

塩化ナトリウム

塩化ナトリウム(えんかナトリウム、sodium chloride)は化学式 NaCl で表されるナトリウムの塩化物である。単に塩(しお)、あるいは食塩と呼ばれる場合も多いが、本来「食塩」は食用、医療用に調製された塩化ナトリウム製品を指す用語である。式量58.44である。 人(生体)を含めた哺乳類をはじめとする地球上の大半の生物にとっては、必須ミネラルであるナトリウム源として、生命維持になくてはならない重要な物質である。 天然には岩塩として存在する。また、海水の主成分として世界に広く分布するでもある(約2.8%)。この他、塩湖や温泉(食塩泉)などにも含有されていることで知られる。.

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塩化マグネシウム

塩化マグネシウム(えんかマグネシウム、magnesium chloride)はマグネシウムの塩化物であり無機化合物の一種で、化学式 MgCl2•6H2O、6水和物は式量 203.3022 の白色結晶である。にがりの主成分のひとつ。.

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平衡定数

平衡定数(へいこうていすう、)は、化学反応の平衡状態を、物質の存在比で表したもの。.

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モル濃度

モル濃度(モルのうど、molar concentration)は濃度を表す方式の一つで、単位体積の溶液中の溶質の物質量である。モル濃度のSI単位は mol m−3(モル毎立方メートル)であるが、通常 mol dm−3(モル毎立方デシメートル)や mol L−1(モル毎リットル)の単位がよく用いられる。化学や生化学などでよく用いられる濃度表示法であるが、通常溶液の体積は温度に依存して変化するため熱力学では使われにくい。しかし、この問題は温度補正係数や質量モル濃度など温度が影響しない方法をとることにより解決される。 直近の国際機関JCGM 200:2012 (VIM3) の用語に従えば、これは、物質量濃度(.

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デバイ-ヒュッケルの式

デバイ-ヒュッケルの式は電解液の中のイオンの相互作用を統計力学的に解析したものである。ピーター・デバイとエーリヒ・ヒュッケルの名前にちなんでいるP.

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イオン

イオン(Ion、ion)とは、電子の過剰あるいは欠損により電荷を帯びた原子または原子団のことである。電離層などのプラズマ、電解質の水溶液、イオン結晶などのイオン結合性を持つ物質内などに存在する。 陰極や陽極に引かれて動くことから、ギリシャ語のἰόνイオン, ローマ字表記でion("going")より、 ion(移動)の名が付けられた。.

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硫酸ナトリウム

硫酸ナトリウム(りゅうさんナトリウム、sodium sulfate)は化学式 Na2SO4 で表される硫酸のナトリウム塩。 比重 2.698、融点 884 ℃。無色の結晶、水に可溶。水溶液は中性。.

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硫酸マグネシウム

硫酸マグネシウム(りゅうさんマグネシウム、magnesium sulfate)は化学式 MgSO4 で表される硫酸とマグネシウムの塩。硫酸塩マグネシウムとも呼ばれる。エプソム塩(エプソムソルト)とも呼ばれる。7水和物は無色粉末で、70 ℃ で1水和物、200 ℃ で無水物となり、1124 ℃ で分解する。水に易溶、エタノールに微溶。無水物は吸湿性のある白色結晶性粉末で、水分と反応し発熱する。融点1185℃。.

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硫酸アルミニウム

硫酸アルミニウム(りゅうさんアルミニウム、Aluminum sulfate)はアルミニウムの硫酸塩で、化学式 Al2(SO4)3•16H2O で表される無機化合物。.

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熱力学

熱力学(ねつりきがく、thermodynamics)は、物理学の一分野で、熱や物質の輸送現象やそれに伴う力学的な仕事についてを、系の巨視的性質から扱う学問。アボガドロ定数個程度の分子から成る物質の巨視的な性質を巨視的な物理量(エネルギー、温度、エントロピー、圧力、体積、物質量または分子数、化学ポテンシャルなど)を用いて記述する。 熱力学には大きく分けて「平衡系の熱力学」と「非平衡系の熱力学」がある。「非平衡系の熱力学」はまだ、限られた状況でしか成り立たないような理論しかできていないので、単に「熱力学」と言えば、普通は「平衡系の熱力学」のことを指す。両者を区別する場合、平衡系の熱力学を平衡熱力学、非平衡系の熱力学を非平衡熱力学 と呼ぶ。 ここでいう平衡 とは熱力学的平衡、つまり熱平衡、力学的平衡、化学平衡の三者を意味し、系の熱力学的(巨視的)状態量が変化しない状態を意味する。 平衡熱力学は(すなわち通常の熱力学は)、系の平衡状態とそれぞれの平衡状態を結ぶ過程とによって特徴付ける。平衡熱力学において扱う過程は、その始状態と終状態が平衡状態であるということを除いて、系の状態に制限を与えない。 熱力学と関係の深い物理学の分野として統計力学がある。統計力学は熱力学を古典力学や量子力学の立場から説明する試みであり、熱力学と統計力学は体系としては独立している。しかしながら、系の平衡状態を統計力学的に記述し、系の状態の遷移については熱力学によって記述するといったように、一つの現象や定理に対して両者の結果を援用している 。しかしながら、アインシュタインはこの手法を否定している。.

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過塩素酸ナトリウム

過塩素酸ナトリウム(かえんそさんナトリウム、sodium perchlorate)は、化学式 NaClO4 で表される無機化合物である。.

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酸解離定数

酸解離定数(さんかいりていすう、acidity constant)は、酸の強さを定量的に表すための指標のひとつ。酸性度定数ともいう。酸から水素イオンが放出される解離反応を考え、その平衡定数 Ka またはその負の常用対数 によって表す。 が小さいほど強い酸であることを示す(Ka が大きいことになる)。 同様に、塩基に対しては塩基解離定数 pKb が使用される。共役酸・塩基の関係では、酸解離定数と塩基解離定数のどちらかが分かれば、溶媒の自己解離定数を用いることで、互いに数値を変換することができる。 酸解離定数は、通常は電離すると考えない有機化合物の水素に対しても使用することができる。アルドール反応など、水素の引き抜きを伴う有機化学反応を考える際に有効となる。.

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電荷

電荷(でんか、electric charge)は、素粒子が持つ性質の一つである。電気量とも呼ぶ。電荷の量を電荷量という。電荷量のことを単に電荷と呼んだり、電荷を持つ粒子のことを電荷と呼んだりすることもある。.

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電解質

電解質(でんかいしつ、英語:electrolyte)とは溶媒中に溶解した際に、陽イオンと陰イオンに電離する物質のことである。これに対し、溶媒中に溶解しても電離しない物質を非電解質という。 一般に電解液は電気分解が起こる以上の電圧をかければ電気伝導性を示すが、電解液でないものは電気抵抗が大きい。また、ほとんど溶媒中に溶解しないものは電解質にも非電解質にも含まれない。 溶融した電解質や固体の電解質というものも存在する。 つまり、物質を水に溶かしたとき、イオンになるものとならないものがあり、電気を通す物質はイオンになるものである。これを電解質という。 電解質溶液は十分に高い電圧(一般に数ボルト程度)をかけると電気分解することが可能である。「電解質」という名称はこのことから付けられた。電気分解を起こすことのできる理論分解電圧 V ′ はギブス自由エネルギー変化と以下の関係にある。実際には過電圧のため理論分解電圧より高い電圧を必要とする。.

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活量

活量(かつりょう、activity)は、できる限りモル濃度(あるいは他の濃度)に近い性質を持ち、しかも厳密な熱力学の関係に登場し得る量である。一般的には、温度、圧力、物質量についての複雑な関数になる。 理想系と実存系に存在する誤差を修正するためにギルバート・ルイスによって導入された物理量で、普通a、或いはAと表される。活動度と呼ばれる場合もある。.

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