1-2-5　物質の状態変化

物質の三態

• 固体…氷のように粒が集まって結び付いている状態
• 液体…水のように粒の結びつきが弱まった状態
• 気体…水蒸気のように粒と粒の結びつきがほとんどない状態

状態変化

• 融解…固体から液体への変化
• 気化…液体から気体への変化
• 凝縮…気体から液体への変化
• 凝固…液体から固体への変化
• 体積は固体＜液体＜気体・質量は変化しない

ロウの実験

• ロウが液体から固体に変化すると真ん中がへこむ
  →体積が小さくなるから
• 液体のロウに固体のロウを入れると沈む
  →固体の方が密度が高いから

水の三態変化

• 水の気化には蒸発と沸騰の２種類ある
• 蒸発…液体の表面から気体になる現象
• 沸騰…液体の表面だけでなく内部からも気体になる現象
• 融点…融解が起こる温度（水の場合０℃）
• 沸点…沸騰が起こる温度（水の場合100℃）

エタノールの加熱実験

• エタノールはお酒の主成分で火をつけると燃えるので、直接加熱しない
• 実験ではエタノールの入った試験管を水の入ったビーカーに入れ、ビーカーの水を直接加熱し、試験管のエタノールを間接的に温めることで引火を防いでいる
• 急に沸騰が始まり、液体が外に飛び散ってしまう突沸を防ぐため沸騰石を入れ沸騰を穏やかにする
• エタノールは加熱を続けると80℃付近で温度上昇が止まり一定温度で沸騰状態が続く→この時、液体から気体への状態変化が起こっている

混合物の温度変化

• ２種類以上の物質を混ぜた混合物では沸点が一定にならない
• 水とエタノールの混合物を加熱すると80℃付近から温度上昇が緩やかになる
  →沸点の低いエタノールが先に沸騰し、水の温度は上昇を続けるため
  →変化の様子は混合割合によっても変わる
• 蒸留…液体を沸騰させて出てくる気体を冷やし液体を取り出すこと
• 分留…沸点の違いを利用して混合物を分ける
  水とエタノールの混合物を80℃、90℃、100℃で蒸留すると
  80℃での蒸留では純粋なエタノールが集まる
  90℃での蒸留では混合物が集まる
  100℃での蒸留では純粋な水が集まる