融点(ゆうてん)と沸点(ふってん)

固体(こたい)がとけて液体(えきたい)に変(か)わるときの温度(おんど)を融点(ゆうてん)、液体(えきたい)が沸騰(ふっとう)して気体(きたい)に変(か)わるときの温度(おんど)を沸点(ふってん)という。水(みず)の融点(ゆうてん)は0℃、沸点(ふってん)は100℃。エタノールの融点(ゆうてん)は−115℃、沸点(ふってん)は78℃。

1種類(しゅるい)の物質(ぶっしつ)だけでできているものを純粋(じゅんすい)な物質(ぶっしつ)、2種類(しゅるい)以上(いじょう)の物質(ぶっしつ)が混(ま)ざったものを混合物(こんごうぶつ)という。純粋(じゅんすい)な物質(ぶっしつ)の融点(ゆうてん)・沸点(ふってん)は物質(ぶっしつ)ごとに決(き)まっているので、測(はか)った値(あたい)から物質(ぶっしつ)を推定(すいてい)できる。

液体(えきたい)を加熱(かねつ)して沸騰(ふっとう)させ、出(で)てきた気体(きたい)を冷(ひ)やして再(ふたた)び液体(えきたい)として集(あつ)める操作(そうさ)を蒸留(じょうりゅう)という。沸点(ふってん)の違(ちが)う物質(ぶっしつ)が混(ま)ざった液体(えきたい)は、蒸留(じょうりゅう)で分(わ)けられる。

例題(れいだい)1：氷(こおり)を加熱(かねつ)し続(つづ)けると、0℃で温度(おんど)が上(あ)がらなくなり、氷(こおり)がすべてとけてから再(ふたた)び上(あ)がる。100℃でも水(みず)が沸騰(ふっとう)しているあいだ、温度(おんど)は止(と)まったまま。このためグラフには2か所(しょ)の平(たい)らな部分(ぶぶん)ができる。

例題(れいだい)2：水(みず)とエタノールの混合物(こんごうぶつ)を加熱(かねつ)すると、温度(おんど)は一定(いってい)にならずに少(すこ)しずつ上(あ)がる。加熱(かねつ)の初(はじ)めのころに出(で)てくる気体(きたい)を冷(ひ)やして集(あつ)めた液体(えきたい)は、エタノールを多(おお)く含(ふく)み、火(ひ)をつけると燃(も)える。

例題(れいだい)3：50℃のエタノールは、融点(ゆうてん)−115℃より高(たか)く沸点(ふってん)78℃より低(ひく)いので液体(えきたい)。同(おな)じ50℃でも、物質(ぶっしつ)が変(か)われば状態(じょうたい)も変(か)わる。

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純粋(じゅんすい)な物質(ぶっしつ)を加熱(かねつ)すると、融点(ゆうてん)や沸点(ふってん)では加(くわ)えた熱(ねつ)が状態(じょうたい)を変(か)えるために使(つか)われる。そのため、状態(じょうたい)が変(か)わり終(お)わるまで温度(おんど)は上(あ)がらず、グラフは平(たい)らになる。

混合物(こんごうぶつ)では、沸点(ふってん)の低(ひく)い物質(ぶっしつ)のほうが先(さき)に多(おお)く気体(きたい)になる。水(みず)とエタノールではエタノールの沸点(ふってん)のほうが低(ひく)いので、加熱(かねつ)の初(はじ)めに集(あつ)めた液体(えきたい)ほどエタノールが多(おお)い。

この性質(せいしつ)を使(つか)うと、混(ま)ざり合(あ)った液体(えきたい)からも物質(ぶっしつ)を取(と)り出(だ)せる。石油(せきゆ)は沸点(ふってん)の違(ちが)いを利用(りよう)して、ガソリンや灯油(とうゆ)、軽油(けいゆ)などに分(わ)けて取(と)り出(だ)されている。

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