答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　元の問題へ


問1の答

　　KCl のγ値 ： 0.88　　　MgSO4 のγ値 ： 0.43


　1g のKCl の物質量は, 式量が 39.1 + 35.5 = 74.6であるので,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1/74.6 ≒ 0.0134 [mol]

　モル濃度 C は, 　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C = 0.0134 [mol/L]

　一方, KCl → K⁺ + Cl^- から, KCl の z値は, z = 1であるので, 図1の上部のグラフを参照すると,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　γ= 0.88

　1g のMgSO4 の物質量は, 式量が 24.3 + 32.1 + 16×4 = 120.4であるので,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1/120.4 ≒0.0083 [mol]

　モル濃度 C は, 　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C = 0.0083 [mol/L]

　一方, MgSO4 → Mg²⁺ + SO4^2- から, MgSO4 の z値は, z = 2であるので, 図1の下部のグラフを参照すると,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　γ= 0.43


問2の答　　　　　i = kγ


�@イオン結晶の塩化カリウムなどの強電解質の溶解では, 濃度が高くなると, 陽イオンのまわりに陰イオンが, 陰イオンのまわりには陽イオンが存在しやすいために, 見かけ上, イオンの濃度が減少する。この「見かけ上のイオン濃度」が電気伝導度や浸透圧に影響しそれらの値を小さくする。

�A「見かけ上のイオン濃度」を生じる強電解質の濃度を「活量」と呼ぶ。

�B強電解質において, αはγと一致する場合,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　γ= q/(p + q)

ここで, γを活量係数という。q は, 強電解質の濃度において, 活量すなわち「見かけ上のイオン濃度」を生じる強電解質の濃度, p は「見かけ上のイオン濃度」以外のイオンを生じる強電解質の濃度を意味する。

�Cイオンの活量は全てのイオンの濃度 k(p + q )に活量係数γをかけて得られる。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　活量 = k(p + q)γ

　ここで, k は 完全電離においてイオンの種類の数(類題1-1参照)に相当する。

�D�@〜�Cから, 強電解質の i は次式になる。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　i = k(p + q)γ/(p + q) = kγ


問3の答

　KCl の場合は,　　　i = 1.76

　MgSO4 の場合は,　　　i = 0.86


　KCl と MgSO4 において,

　問1の答えから, KCl のγ値 ： 0.88　　　MgSO4 のγ値 ： 0.43

　問2の答えの式は, i = kγ

　上式に問1のγ値をそれぞれ代入すると, i 値は

　KCl の場合は,　　　i = 2×0.88 = 1.76

　MgSO4 の場合は,　　　i = 2×0.43 = 0.86

　いずれも, 浸透圧から得られた i 値(表1の最右端から2番目の列, KCl：1.82, MgSO4：1.04)より小さな値を示す。