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飽和食塩水溶液に砂糖は溶けるか [お前らに質問]

ネムネコが中学生のとき、夏休み前の朝礼で校長先生が生徒に向かってこんな質問をした。

「塩の飽和水溶液に砂糖は溶けますか?」

夏休みの自由研究の例としてこの問題を取り上げたのであろう。


塩NaClが水に溶けるのと砂糖が水に溶けるのとでは、溶ける仕組み、メカニズムが違うから、飽和食塩水溶液に砂糖は溶けるはずだ、と、その場ですぐに推論したのだが、この推測は正しいのだろうか?

自然は神秘に満ちているにゃ。ひょっとしたら、ネムネコの推測に反して、飽和食塩水溶液に砂糖はまったく溶けないかもしれない。
溶けることは溶けるが、純水の場合と比較すると、飽和食塩水溶液に溶ける砂糖の量は減少するのかもしれない。
そのメカニズムは説明できないけれど、これはあり得そうな話だ。

ということで、この答えを知っている奴は、ネムネコに教えるにゃ。このコメント欄に、「溶けるならば溶けるメカニズム」、「溶けないならばその理由」、さらに、「純水の場合と比較すると、飽和食塩水溶液に溶けることのできる砂糖の(最大の)量は変わるのか、変わらないのか、その理由」を書いて、ネムネコに送るにゃ。

いつも偉そうにしているネムネコをギャフンと言わせ、ネムネコを虚仮にできる、またとない好機だケロ。この絶好の機会を見逃す手はないだろう。

ネムネコは化け猫ながら、化学(ばけがく)は苦手だにゃ。高校以来、化学には強い苦手意識をもっている。そして、化学が得意なヒトに対して無条件に尊敬の念を持つのであった。
でも、化学が得意なヒトは、意外と、数学、物理が苦手なヒトが多かったりするよね。そして、こういうヒトたちは、大学で物理化学に出会い、沈没する。「オレはこんなことを勉強したくて、大学に入った(化学を専攻した)のではない」と絶叫するのであった(^^ゞ

ネムネコは、大学の一般教養で習った物理化学は得意だったケロよ。
前期:量子論、初歩的な量子力学=微分方程式(の応用問題)
後期:化学熱力学=偏微分に出てくる全微分(の応用問題)
と捉えていたから(^^ゞ
現象の科学的な意味など一切無視し――電子などの量子は波か粒子か、波動性、粒子性とは何かといったことは一切考えない。シュレディンガーの波動方程式や熱力学の第1、第2法則がすべて!!という形式的立場――、ただの微分積分の応用と捉えれば、こんなチョロい(あまり試験勉強をしなくてもテストで高得点を取れる)科目はなかった。これは、あくまで、大学の一般教養で習う物理化学入門レベルの話ですよ。専門的な物理化学が易しい学問だという意味ではないので、この点は注意。



話は前後しますが、塩と砂糖が水に溶ける仕組みについて、以下のサイトで詳しく書かれていますので、この話に興味のあるヒトはご覧になってはいかがでしょうか。
https://jspp.org/hiroba/q_and_a/detail.html?id=308

それにしても、有機化学が得意な奴って、どんな頭の構造しているんだろう。
ネムネコの目には無意味な文字の羅列、もしくは、暗号文のような複雑な化学式を見て、何故、その化学反応式をスラスラと書けるんだ。
まったくの謎だ。
そして、ネムネコが「どうしてこうなるんだ」と質問すると、「だって、こうなるでしょう。コレ以外の変化はありえないでしょう」と、事もなげに、抜かしやがる。オレはその「だって」を定量的に、エネルギー的に知りたいんだよ。そうでなければ、オレは、「こういう反応も、ああいう反応も・・・。この中のどれが起こるんだ」となって、判断できないんだよ。だから、通常の環境下では起こりえないような、とんでもない、化学反応式を書いてしまうのだ。


だから、どう考えても、ネムネコは悪くないにゃ。

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