質問: てこの原理について 溶液の相互溶解度という実験で、メタノール-シクロヘキサン系を用いて実験を行い、溶解度曲線を作製しました。 この溶解度曲線を用いて、「てこの原理」について教えてください。 詳しく載っているサイトでも構いません。 よろしくお願いします!
回答: 偶然ってすごいですね。2度手間になってすみません。 このような二成分系の溶解度曲線は慣れるまでピンとこないと思います。おそらく、二成分と二相が混同していると思うのでその点を踏まえて説明します。 まず、二成分系では温度によって一液相にも二液相にもなります。実験書では曲線acbの外側では一相、内側では二相で存在します。 例えば、油と水を混合したとき、お互いに溶解度が小さいので二相に分離しますよね?しかしこの状態でも水の相にも微量ですが油が溶けており、また油の相にも微量の水が溶解しています。このことは水が微量溶けている相と水が大量に溶けている相に分離していると考えるのも同じです。実験書の図1が水の百分率を示していると考えた場合、水が微量含まれている相の組成がwaで、大量に含まれている相はwbで表されます。 てこの原理はそれぞれの成分比とは関係なくて、形成して二相の重量比をあらわします。実験書で説明すると、waの成分の相とwbの成分の相の重量比はbxの長さとaxの長さの比であらわされます。 wa成分の相の重量をga、wb成分の相の重量をgbとおくとてこの原理は以下の式で表されます。 ga:gb = bxの長さ:axの長さ