揮発性とは?揮発性が高い・低いとはどういう意味なのか?

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    さてあなたは揮発性という言葉を聞いたことがあるでしょうか。

     

    揮発性という言葉は○○性と名前に付いているように、
    物質の持っている性質を表しているものです。

     

    揮発性について知らなくても特に困ることはないですが、
    もしかしたらその知識が必要な場面が来るかもしれません。

     

    そこでこのページでは揮発性とは何か?
    また揮発性が高い・低いとはどういう意味なのかをまとめました。

     

    どうぞご覧ください。

     

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    1.揮発性とは何か?

     

    では揮発性(きはつせい)とは何か見ていきましょう。

     

    揮発性の前にまずは揮発の意味から知る必要があります。

     

    揮発(きはつ)とは、常温・常圧で液体が気体に変化することを言います。

     

    なので揮発性というのは、常温・常圧で液体から気体にどれだけ変化しやすいのかを表した性質のことになります。

     

    揮発性は”常温・常圧における液体から気体への変化のしやすさを表した性質”なので、
    気体や固体ではなく液体状態の物質が持っている性質になります。

     

    常温というのは熱したり冷やしたりしない自然な温度のことで、
    一般的に約15度〜20度の温度を示しています。

     

    常圧というのも常温と同じように自然な圧力のことで、
    人為的に加圧されたり減圧されたりしないときの圧力を示します(つまり1気圧のこと)。

     

    揮発性とはこのような常温・常圧時のみにおける性質になります

     

     

    また揮発性は常温・常圧での性質のことなので特に関係はありませんが、
    単純に液体を気体に変化させたいのならその液体の温度を上げると気体に変化しやすくなります。

     

    液体の温度が上下することで液体から気体への変化のしやすさに影響するということは、
    日常的にお湯を沸かすときなどに経験しているのでイメージできると思います。

     

    そして液体から気体への変化のしやすさに影響するのは、
    その液体の温度だけでなく周囲からかかる圧力も大きく関係します

     

    例えば地上では加熱していき100℃になると水は沸騰し始めますが、
    富士山など高度の高い場所では100℃よりも低い温度で水が沸騰するようになります。

     

     

    これがまさに周囲の気圧によって液体から気体への変化のしやすさが影響するということですが、
    これについては解説すると長くなるので他のページで解説したいと思います。

     

    周囲の気圧変化による沸点の関係について、詳しい仕組みは下記をご覧ください。

    2.揮発性が高い・低いとはどういう意味なのか?

    では揮発性が高い・揮発性が低いとはどういう意味なのかを見ていきましょう。

     

    まず揮発性とは、常温・常圧で液体から気体にどれだけ変化しやすいのか表した性質のことです。

     

    そして揮発性が高い・揮発性が低いとは下のような意味になります。

     

    • ”揮発性が高い = 常温・常圧で液体から気体に変化しやすい性質”
    • ”揮発性が低い = 常温・常圧で液体から気体に変化しにくい性質”

     

    また液体から気体に変化しやすいかを表すときに揮発性が高い・低いではなく、
    ”揮発性がある”又は”不揮発性”というような表し方をするときがあります。

     

    その場合は下のような意味で使用されることが多いです。

     

    • ”揮発性がある = 常温・常圧で液体から気体に変化しやすい性質”
    • ”不揮発性 = 常温・常圧で液体から気体にほとんど変化しない性質”

     

    ちなみに”揮発性がある”と”揮発性が高い”というのは同じ意味として使われることが多いですが、
    ”不揮発性”と”揮発性が低い”では意味が違いますので注意してください。

     

    「揮発性が低い」が意味するのは”液体が気体に変化しにくい性質”で、
    「不揮発性」が意味するのは”液体が気体に(ほとんど)変化しない性質”です。

     

    なので液体から気体への変化のしやすさを順番に並べてみると、

    揮発性がある(揮発性が高い) > 揮発性が低い > 不揮発性

    上のように不揮発性が最も液体から気体に変化しにくい性質を表していると言えます。

     

     

    例えば同じ量の水とガソリンを床にばらまいたとして、
    常温・常圧の状態で放置するとガソリンの方が早く乾きます。

     

     

    これはガソリンが水よりも揮発性が高いために、
    液体から気体に変化するのが早いので起こる現象になります。

     

    そして基本的には液体の沸点が低いほど揮発性は高く、
    液体の沸点が高いほど揮発性は低い傾向にあるので覚えておきましょう
    (液体の中にも例外があり、必ずしも液体の沸点と揮発性が関係しているとは言えませんが)

     

    3.なぜ物質(液体)によって揮発性の高さに違いが出るのか?

    ではなぜ物質(液体)によって揮発性の高さに違いが出るのかを解説していきますね。

     

    結論から言ってしまうと物質(液体)によって揮発性の高さに違いが出るのは、
    その液体を構成している分子同士に働く引力の強さが異なるからです。

     

    この分子同士に働いているお互いを引き寄せ合う力のことを、”分子間力(ぶんしかんりょく)”と言います

     

    まず物質は分子と言われる小さな粒が集まって構成されていて、
    それは固体・液体・気体の状態に関係なく言えることです。

     

    例えば下図のように水(液体)であれば水分子が集まって構成されていますし、
    ガソリン(液体)ならガソリン分子が集まって構成されています。

     

     

    揮発性が高い(液体が気体に変化しやすい)ということは、
    分子同士の集まり(液体)の中から分子が離れやすいということを意味しています

     

     

    液体が気体に変化するということは上図のようにイメージすることができ、
    分子同士における繋がりから分子が切り離されることによって液体から気体に変化します

     

    そして水とガソリンを比べると、ガソリンの方が揮発性が高いです。

     

    ガソリンが水と比べて揮発性が高い(気化しやすい)というのは、
    ガソリン分子が水分子と比べたときに分子同士で働く引力の大きさが弱いから気化しやすいんですね。

     

    このように揮発性の高さは、その液体を構成している分子同士の引力によります。

     

    ここでは物質の状態変化についてあまり詳しく解説していませんが、
    物質の状態変化について詳しく知りたい人は下記をご覧ください。

     

    以上が「揮発性とは?揮発性が高い・低いとはどういう意味なのか?」でした。

     

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    4.まとめ

    これまで説明したことをまとめますと、

    • 揮発性とは、常温・常圧で液体から気体にどれだけ変化しやすいのかを表した性質のこと。
    • 揮発性が高いとは、常温・常圧で液体から気体に変化しやすい性質のこと。
    • 揮発性が低いとは、常温・常圧で液体から気体に変化しにくい性質のこと。
    • 液体によって揮発性に違いが出るのは、その液体を構成する分子同士に働く引力の強さが異なるから。

     

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