相律における成分の数

山崎 勝義

相律は物理化学のテキストで必ず解説されており，F＝C－P＋2で表される(Cは成分の数，Pは相の数)。Fは自由度(可変度)と呼ばれ，不均一平衡にある系の相の数を変えることなく変化させることができる示強性変数の数である。式の導出過程は多くのテキストに記されており，導出自体をフォローすることはそう難しくない。しかし，実際系に相律を適用し，自由度を計算しようとすると以下のような疑問が生じる。(Q1)Cには構成成分の数ではなく(制約を考慮した)成分の数を代入しなければならないというが，そもそも，相律の式を導出するときに何らかの制約が考慮されているのだろうか？ (Q2)1本の平衡反応式がその反応に関与する化学種の量の間の関係を与えるから1つの制約になることは理解できるが，化学反応式にもとづく化学種間の量関係が制約となる場合もあればならない場合もあるのはなぜだろうか？ (Q3)相律の式の導出過程を正しく理解しても，成分の数が正しくカウントできなければ正しい自由度を計算できないとなると，導出過程そのものが現実系に則していないことになってしまうし，たとえば，構成成分として見える数が3なのに相律の式に代入する数としての成分の数は1としなければならないというような(強烈な)違和感を取り除く方法はないものであろうか？ 本書は，上記3点に関連して，相律の式導出の前提やプロセス，および制約の物理的な意味を明確にし，成分の数のカウントに苦労せず自由度を計算するための原理を理解するために書かれたmonographである。

相律

構成成分

成分

制約

平衡定数

化学 [ 430 ]

日本語

漁火書店

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[作成日] 2023-11-12

[作成日] 2021-09-23

第1版第3刷(2016)

第1版第5刷(2018)

第1版第6刷(2021)

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