今回のテーマは、「物質の沸点」です。

まずは、中学校のときに学んだ、言葉の意味を確認しておきましょう｡

図には、左から順に、「氷」・「水」・「水蒸気」がかかれていますね。

これらの物質の状態を表す言葉を覚えていますか？
左から順に、「固体」・「液体」・「気体」でしたね。
この３種類は絶対に覚えておきましょう。

そして、もうひとつ重要なのは、この３つの状態の間の変化でした。
水を例に考えてみましょう。
水を冷やすと、氷になります。
逆に、水を温めると、水蒸気になりますよね。
このように、物質は熱の出入りにともなって、状態を変化させているわけです。
このことを 状態変化 といいました。

それでは、いよいよ本題に入っていきます。
液体を加熱すると、気体になりました。
このときの温度を 沸点 といいましたね。
それでは、水の沸点について見ていきます。

次のグラフは、水を加熱したときの温度変化を表しています。

最初にグラフの読み方を確認しておきます。
横軸 には、 加熱時間 がとられています。
縦軸 には、 液体の温度〔℃〕 がとられていますね。
グラフの左端では、水の温度は20℃ぐらいです。
それが徐々に温められて、100℃に到達すると一定になっていますね。
このときに起こっている状態を、 沸騰 といいました。
つまり、水は100℃で沸騰するわけです。
このように物質が沸騰する温度を、 沸点 といいます。

さて、ここまでは、水の沸点について見てきました。
前回学んだように､水は 純物質 です。
それでは、他の純物質の温度変化はどのようになるでしょうか？
エタノール を例に考えていきましょう。

途中まではスムーズに温度が上がっていきますが、約78℃で一定になっていますね。
水の温度変化のグラフとよく似ていることがわかります。

最後に､混合物の温度変化について見ていきましょう。
水とエタノールの混合物 を例に考えていきます｡

こちらのグラフは、これまでと様子が違っていますね。
最初は20℃ぐらいで、そこから温度が上がっていきます。
しかし、純物質のように一定の割合で上昇しているわけではありません。
さらに、80℃に達しても、 温度は一定にならずに上昇し続けています ね。

それでは、３つのグラフを整理してみましょう。

左のグラフは、水の温度変化を表しています。
水の沸点は100℃ ですね。

中央のグラフは、エタノールの温度変化を表しています。
エタノールの沸点は約78℃ です。
エタノールはよく登場するので、覚えておくよいでしょう。

右のグラフは、水とエタノールの温度変化を表しています。
このグラフでは、 沸点は一定になっていません ね。

このことからわかることを整理しておきましょう。
純物質の沸点は､物質ごとに一定 です｡
左や中央のグラフを見ると明らかですね。

一方､ 混合物の沸点は､その組成によって変化 します｡
水やエタノールが含まれる割合によって変わる、ということですね。

純物質と混合物の沸点について、おさえておきましょう。