凝固点降下のメカニズム

質問

凝固点降下、沸点上昇のメカニズムを水の構造から分子論的に説明しなさいという課題があって調べてもチンプンカンプンです。
誰か助けてください＞＜；

回答No.3

ORUKA1951

No.1 ORUKA1951です。
　宿題の答えをここに書くわけには参りませんので・・

　いずれも、境界面で双方から衝突する分子の数を考えれば見通しが立つでしょう。
　以前、ある大学の大先生が高木が樹冠まで水を吸い上げることができるのは、そのほうがポテンシャルが低いからと講義で説明されていました。・・それって、「高木が樹冠まで水を吸い上げることができる」を「樹冠に水があるほうがポテンシャルが低い」と、難しい言葉で言い換えて煙に巻いただけ。授業中に笑いをこらえるのに必死だった。聞きたかったのは「なぜそのほうがポテンシャルが低いか」なのに。
「水の構造から分子論的に説明しなさい」は、まさに私のそのときのかんかくとい感覚と一緒ではないかと。現象を理解していれば小学生にも説明できるはず、それを見つけなさいと言われているのです。言い換えると貴方はこの現象を本当に理解しているのかということ。
　ヒントは、水は分極が大きい代表的な極性分子で誘電率も大きい、そのため凝固点降下も沸点上昇も他の溶媒に比較して小さい。また電解質を溶かした場合も違います。
　それらをキーワードに探してみてください。

回答No.2

skydaddy

英語版Wikipediaに熱力学的理由から起こることの説明があります。丁寧に（あるいみ回りくどい書き方で）一般論を書かれています。

電解質が溶け込むことで化学ポテンシャルが下がるので凝固点降下が起こり、蒸気圧が下がるため（化学ポテンシャルが下がるため）沸点上昇が起こります。水のみに起こる現象ではないですから水の構造が直接寄与している説明より、水を代表として電解質による影響を分子レベルで説明されればいいのではと思います。

http://en.wikipedia.org/wiki/Freezing-point_depression
http://en.wikipedia.org/wiki/Boiling_point_elevation

回答No.1

ORUKA1951

凝固点降下、沸点上昇のみならず、気体方程式や浸透圧も基本的にまったく同じ概念です。
　ポイントは、二つの状態、凝固点降下では固体と液体、沸点上昇では気体と液体、気体方程式なら容器の壁と気体、浸透圧なら半透膜で衝突する分子の数。
　水の構造とわざわざ提起してあるなら、それも考慮してください。

　調べてもないと思います。なぜなら、あまりにも基本的なことですから、それを理解して初めて、凝固点降下などの一連の方程式が説明されるのですから。