◎ 　本章　　化学ポテンシャルという概念の導入

　　・部分モル量という種類の性質の一つ

　　・混合物の物性を記述するために，化学ポテンシャルがどのように使われるか

　　基本原理

　　　　　　　平衡では，ある化学種の化学ポテンシャルはどの相でも同じ

◎ 　化学　　互いに反応できるものも含めて，混合物を扱う

　　　　　⇒　互いに混ざる物質を扱うために，これまで学んだ事柄の一般化が必要

　　・化学反応 (7 章 ) を扱うための最初の段階

　　　　　　　　本章互いに反応しない物質の混合物だけを考察

　　　　　　　　主として２元混合　　　 xA + xB ＝ 1 （ xA, xB は物質 A, B のモル分率）

混合物の熱力学的な記述

　・混合気体　　１成分の全圧力への寄与：　分圧で表現

　・熱力学的にさらに一般化　　　　⇒　分圧に類似した他の“部分の性質”　（部分モル）を導入する必要

５・１　部分モル量

部分モルの性質のうちで最もわかりやすいもの：　　部分モル体積

　　　　　　試料の全体積に対する混合物の１成分の寄与

(a) 　部分モル体積

　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　純水のモル体積　　 18 cm3 mol-1

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　純エタノール中の水の部分モル体積　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 14 cm3 mol-1

　・体積の増加量の違い　　　与えられた数の水分子が占める体積は，それを取囲む分子の種類によって異なるため

体積増加：　 18 cm325 , ℃ 大量の H2O

H2O 1mol

25 , ℃ 大量の C2H5OH

H2O 1mol

体積増加：　 14 cm3

部分モル体積　　

大量の混合物に加えた物質の１モル当たりの体積変化

　◎　混合物中の成分の部分モル体積　　　　　それぞれのタイプの分子の環境が，　　　　　純粋なＡから純粋なＢへ組成が　　　　　変化するにつれて変わる　　　　　　　⇒　組成によって変化

　◎　混合物の熱力学的性質　　　　　　　組成の変化とともに変化する　　　　　分子が置かれた環境が変化　　　　　⇒　分子間の力が変化するため

◎ 　物質Ｊの部分モル体積の定義

　　・圧力，温度，他の成分の量をすべて一定にして　　　Ｊの量を変化させるときの全体積のグラフの勾配　　・組成に依存

◎ 　混合物の全体積変化

　　　　 A を dna ， B を dnb 追加したときの変化量

　　　　組成が一定に保たれる　⇒　最終体積は積分によって計算可能　　　　積分の領域内で組成がずっと一定　⇒　部分モル体積は一定

・部分モル体積の測定法の一例

　　体積が組成によってどう変わるかを測定

　　　⇒　物質量の関数として表す

　　任意の組成のところで微分して得られる勾配が部分モル体積

・モル体積は常に正　　⇔　　部分モル体積は正であるとは限らない

　　（例）　水溶液中の MgSO4 の極限部分モル体積：　－ 1.4 cm3 mol-1

　　　　　（濃度が 0 の極限における部分モル体積）　　　　　　　　　　 1 mol の MgSO4 を大量の水に加えると体積が 1.4 cm3 減少する

　　　　　イオンが水和するとき塩が水のあき間の多い構造を壊すので，　　　　　少しつぶれるために起こる．

課題　１

⇒ 　 V 　＝　 VW nW + VE nE

溶液の体積を 1000 cm3 とすると、 溶液の質量は？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 水、エタノールの物質量は ?

課題　２ （ P. 174 　演習）

(b) 　部分モルギブズエネルギー

　◎部分モル量：　示量性の状態関数ならばどれにでも拡張可能

　◎混合物の中の物質の化学ポテンシャル：　部分モルギブズエネルギー

　　　　　圧力、温度、他の成分の量を一定　　　　　成分 J の量に対してギブズエネルギーを プロットしたときの勾配

　　・純物質　　

　　　　　　　⇒ 　 μJ = GJ, m

物質のモルギブズエネルギーと同じ

◎ 　２成分混合物の全ギブスエネルギー

　　・部分モル体積と同様に　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 μA, μB : その混合物組成での化学ポテンシャル

　　・化学ポテンシャル　　温度、圧力、組成により変化

　　　　　⇒　混合物のギブスエネルギーもこれらの変数により変化

◎ 　化学熱力学の基本式　　　　成分が A, B, … の系：　

　　　　　　　　　　　　　　　⇒

　　　温度、圧力一定　　⇒

(c) ｲﾋ学ポテンシャルのさらに広い意義　　（省略）