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J-GLOBAL ID：201302218743033752   整理番号：13A0060966

二成分系水溶液の希釈に伴う体積変化に関する考察(1)-推算式の誘導とD-グルコース水溶液およびスクロース水溶液への適用-

Consideration on Volume Change in Diluting Binary Aqueous Solutions, Part 1-Derivation of Estimating Equation and its Application to Aqueous D-Glucose and Sucrose Solutions-

著者 (1件)： 中川徹夫 (神戸女学院大 人間科学)
資料名： 神戸女学院大学論集  (Kobe College Studies)
巻： 59  号： 2  ページ： 93-102  発行年： 2012年12月20日 
JST資料番号： F0785A  ISSN： 0389-1658  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 我が国の中学校,高等学校の理科授業で,マイクロスケール実験が注目されているが,その場合,液体や溶液を混合すると,混合の前後で体積が変化する現象がある。マイクロスケール実験と理論計算の組み合わせにより,2成分系溶液の希釈後の体積を推算する推定方法を導いた。希釈溶液の体積は原液,付加溶媒の体積及び希釈溶液の密度より得られた。原液及び希釈液の密度は,溶媒の質量分率の冪関数である経験式を用いて計算した。本法をDグルコース及びスクロースの水溶液に適用し,20°Cの水で希釈した場合の体積変化を調べた。希釈前の水溶液の体積と水の体積の合計が6000mLとなる場合につき,希釈後体積を推算した。両水溶液につき,0.25以下の溶質分率の範囲で体積は減少し,D-グルコース,スクロースで,各々比3000mL:3000mLで極小値5.983,5.963mLとなった。又同一のモル分率の値に対するDグルコース水溶液とスクロース水溶液の体積を比較すると,スクロース水溶液の方が小さい。これはスクロース分子がD-グルコース分子よりも大きく,水分子がその間隙に入り込み易い事と,ヒドロキシ基の数が多く,より水和し易くなる事に起因すると考えられる。その理由として(1)D-グルコース及びスクロースの分子と水分子の間で,両者のヒドロキシ基とOH間に水素結合が形成せられ,両分子が水和することや,(2)各分子と水分子の大きさや形状の差異による効果等が考えられる。以上の体積変化はマイクロスケール実験で検証するには小さ過ぎるが,原液と希釈した場合明らかな体積減少が認められた。希釈溶液の体積の推定は非常に簡単で,本法は高等学校の化学の教育教材として有用である。

シソーラス用語： *二成分系 ,  *水溶液 ,  *希釈 ,  *変化 ,  高等学校 ,  化学教育 ,  ヘキソース ,  アルドース ,  二糖類 ,  ピラノシド ,  フラノシド ,  グルコシド ,  フルクトオリゴ糖
準シソーラス用語： *体積変化

分類 (1件)： 非電解質水溶液  (CB05030V)

物質索引 (2件)： D-グルコース ,  スクロース

タイトルに関連する用語 (8件)： 二成分系 ,  水溶液 ,  希釈 ,  体積変化 ,  推算式 ,  誘導 ,  D-グルコース ,  スクロース