二酸化炭素の状態図と自由度 92回薬剤師国家試験問18b
92回薬剤師国家試験 問18b
二酸化炭素の状態図に関する記述の正誤を判定してみよう。
b 点Tでは、固相、液相、気相が共存し、自由度は0である。
92回薬剤師国家試験 問18b
b 〇 点Tでは、固相、液相、気相が共存し、自由度は0である。
図のT点は固相，液相，気相の三相が共存する特殊な点であり、三重点と呼ばれる。
三重点は物質固有の点である。
自由度(F)とは、
相の数を維持するのに自由に決定できる示強性状態関数（温度・圧力など）の数である。
ギブズの相律によると、
自由度(F)は次式で計算される。
Ｆ ＝ Ｃ−Ｐ＋２
（C：成分の数 Ｐ：相の数）
図の三重点は、
一成分系で相の数は3なので、
Ｆ ＝ Ｃ−Ｐ＋２ より、
Ｆ ＝ 1−3＋２ ＝ 0
と計算される。
三重点の自由度は0ということは、
一成分系（純物質）において、
気相・液相・固相の三相の平衡状態を維持するにあたり、
自分たちで自由に決められる示強性状態関数の数は0であり、
全て指定されることを意味する。
また、蒸発曲線（蒸気圧曲線）、昇華曲線、融解曲線の各線上の二相共存状態の自由度は、
一成分系で相の数は2なので、
Ｆ ＝ Ｃ−Ｐ＋２ より、
Ｆ ＝ 1−2＋２ ＝ 1
と計算される。
各曲線上の点の自由度が1ということは、
二相の平衡状態を維持するにあたり、
自分たちで自由に決められる示強性状態関数の数は1であり、
他は全て指定されることを意味する。