物理化学

質問

溶解熱には、積分溶解熱と微分溶解熱の二種類があるそうですが、それぞれの定義がいまいち教科書を読んでいても言っていることを理解できません。なので、積分溶解熱と微分溶解熱をそれぞれ噛み砕いて説明していただき、両者の違いも説明しただけるとありがたいです。（溶解熱の定義は多量の水に物質１モルを溶かしたときの反応熱ということは理解しています。）

回答No.1

noname#62864

私自身、良く理解できているというわけではありませんが、お困りのようですので、わかる範囲内で回答します。

ある物質1モルを十分な量の溶媒（多くの場合は水）に溶解するときに発生する（考え方によっては吸収される）熱を積分溶解熱あるいは全溶解熱と呼びます。

それに対して、ある溶液状態から始めて、この「溶質」を少量加えた時に、発生する熱を１モルあたりに換算したものが微分溶解熱と呼ばれます。すなわち、微分溶解熱というのは濃度によって変化することになります。

一般に、両者は希薄溶液では同じになりますが、濃度が高い場合には差が大きくなります。
すなわち、微分溶解熱というのは、溶液の濃度変化とともに変化することになり、濃度の低下とともに積分溶解熱の値に近づくことになります。なぜなら、積分溶解熱というのは無限希釈の場合の微分溶解熱と同じになるからです。

たとえば、大量の水に濃硫酸を加えた場合に発生する熱と、かなり濃い硫酸に濃硫酸を加えた場合には発生する熱を比較すると前者の方がかなり大きくなります。
0.5Mの場合の両者の差は350calであり、5.0Mの場合には2000calになるそうです。