化学の基礎:液体

化学の基礎的な知識の中で非常に重要な項目として、物質の三態があります。一つの物質がその環境によって状態を変えることを示しており、特に温度と気圧が大きな影響を及ぼすことになります。もっとも分子構造が強固に結びつく状態が固体であり、これはいちど固まってしまうと基本的に形を変える事はなく、分子同士が非常に強い結びつきを持っている状態となっています。

また、最も自由に動くことができる構造が気体であり、これは分子構造が非常に緩やかで飛散することができる特徴を持っているため、自由に形を変えてどこにでも移動することができると言う特徴があります。一般的には気体となると空気よりも質量が軽くなるケースが多く、空気中を飛散する傾向があるため、特に有毒物質の場合には注意が必要となっています。

この中間の存在が液体であり、自由に形を変えることができる状態である反面、一定の分子結合を持っているので非常に取り扱いがしやすく、また空気よりも重いので容器などに入れて保管することができると言う特徴があります。基本的には液体の状態では取り扱いが非常にしやすく、周囲の状況に応じて柔軟にその形状が変化することから様々な他の方法を実現することができると言う特徴を持っています。

最も身近な物質で考えた場合には、この液体の状態は水と言うことになります。ちなみに固体の状態は氷であり、気体の状態は水蒸気です。水は一般的に1気圧の場合摂氏0℃から摂氏100℃の間で維持する状態となり、この状態を外れてしまうと、形態が変化すると言う性質を持ちます。摂氏0℃以下では氷に、また摂氏100℃以上では水蒸気に変化すると言う性質を持っており、これを利用して様々な用途に利用されることが多いのも特徴です。

例えば、氷が溶ける温度は摂氏0℃であるため、その温度を維持したいときには氷を入れておくと熱を奪ってその温度に保つことが可能となります。また、水は沸騰させても摂氏100℃以上の温度にはならないため、その状態を維持することが可能となり、水を入れた容器を火にかけても燃えることがなく水が完全になくなるまで安定を保つことができると言う性質を持っているのです。例えばキャンプなどで手元に鍋がない場合、紙を使って水を沸かすことができますが、これは水が摂氏100℃以上にならないと言う性質を利用しているのです。

このように状態が変化する温度は物質によっても異なるため注意が必要ですが、この状態の変化を把握しておくことで様々な分野に応用することができます。