共融混合物の相図 86回薬剤師国家試験問171
86回薬剤師国家試験 問171
下記の相図(融点図)に示すように、液体状態では完全に混和するが、固体状態では混ざり合わないＡ、Ｂ２種の物質がある。Ａ、Ｂの融点はそれぞれTa、Tbであり、また組成比4：6で共融混合物を形成する。
図に示すように、Ａ、Ｂを7：3で混合し、温度T1で加熱し完全に融解させた後、温度T2まで冷却し、平衡状態とした。このときの状態に関する記述のうち正しいものはどれか。
１ 液体状態のＡの中に共融混合物が析出している。
２ 液体状態のＢの中に共融混合物が析出している。
３ 固体Ａと、Ａ：Ｂ= 1：1の組成からなる溶液が共存する。
４ 固体Bと、Ａ：Ｂ= 1：1の組成からなる溶液が共存する。
５ 固体Ａと、Ａ：Ｂ= 7：3の組成からなる溶液が共存する。
６ 固体Bと、Ａ：Ｂ= 7：3の組成からなる溶液が共存する。
86回薬剤師国家試験 問171 解答解説
正解は3の「固体Ａと、Ａ：Ｂ= 1：1の組成からなる溶液が共存する」である。
設問で示された点（ＡとＢを7：3で混合して温度T2まで冷却）をP点とすると、
P点はAの固相とAとBの混合溶液の液相の二相が共存する領域内にある。
液相の組成を調べるには、P点から連結線を引き、共存曲線との交点の組成を見れば良い。
そうすると、P点の液相のAの質量分率は0.5だとわかる。
よって、P点の液相は、Ａ：Ｂ= 1：1の組成からなる溶液である。
なお、図の共融点は、AとBの溶液の液相，Aの固相，Bの固相の三相が共存する。
共融点の混合物を共融混合物と呼ぶ。
共融混合物では、異なる2つの成分がそれぞれ結晶格子を形成し、それらが不均一に存在しており、
これを共晶と呼ぶ。
また、共晶のうち、1つの成分が水の場合を氷晶と呼ぶ。