【質問】化学:モル凝固点降下も溶媒も分からないのに過冷却状態かどうか求められるのでしょうか?

〔質問〕

「NaCl濃度が0.25mol/kgになるように調整した溶液をゆっくりと冷却した。所定の時間冷却後に、温度を測定したところ、-0.5℃だった。この溶液はいま、過冷却状態だろうか?」について、モル凝固点降下も溶媒も分からないのに求められるのでしょうか?

〔回答〕

たしかに断定的なことは言えませんが、「どっちかで答えなさい」ということであれば、「ゆっくりと冷却した」の部分から過冷却が起こっていない可能性が高いです。

過冷却は比較的速く冷却した際に、溶媒分子が規則的な配列(=固体としての構造)になりきれないことから生じます。
(「分子の熱運動が落ち着いて結晶核ができる」よりも先に、温度が下がってしまう)

ですので、ゆっくり冷却したり、他にも、振動を与えたり、手っ取り早く結晶核を加えたりすることで過冷却状態を抑えることができます。

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
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