問 題
電解質のモル伝導率に関する記述として、正しいのはどれか。2 つ選べ。
- モル伝導率は、電気伝導率をモル濃度（mol/m3）で割ったものである。
- NaCl のモル伝導率は、NaOH のモル伝導率よりも大きい。
- モル伝導率を濃度の平方根に対してプロットし、濃度ゼロへ外挿したときの切片の値は極限モル伝導率を表す。
- モル伝導率を濃度の平方根に対してプロットしたとき、希薄溶液では直線関係が成立する法則をデバイ・ヒュッケルの極限則という。
- H+ の極限モル伝導率が K+ より大きいのは、H+ のイオン半径が K+ のイオン半径より小さいことによるものである。
解 説
選択肢 1 は妥当です。
モル伝導率 Λ (ラムダ) は、1mol あたりの電気伝導率です。
選択肢 2 ですが
OH– は、プロトンジャンプ機構により移動度が極めて高いです。そのため、NaCl よりも NaOH のモル伝導率の方が大きいです。選択肢 2 は誤りです。
選択肢 3 は妥当です。
※強電解質 (NaCl や KCl) ではなく、酢酸などの弱電解質では低濃度域で急速に曲線の立ち上がり (解離度の増加) が起こるため、外挿によって 極限モル伝導率を求めることができない点に注意が必要です。
選択肢 4 ですが
モル伝導率を濃度の平方根に対してプロットしたとき、希薄溶液では直線関係が成立する法則は「コールラウシュの法則」です。デバイ・ヒュッケルの極限則は、極めて希薄な電解質溶液で、イオンの活量係数がイオン強度の平方根に比例して減少することを示す法則です。選択肢 4 は誤りです。
選択肢 5 ですが
原則として、イオン半径が小さいほど電荷密度が高くなって水分子を強力に引きつけ、水和半径が大きくなるため動きづらくなり、極限モル伝導率は小さくなります。
例外が陽イオンであれば H+、陰イオンであれば OH– です。これはプロトンジャンプ機構と呼ばれる、水分子間を跳躍伝導のような形で伝わっていく現象によるものです。選択肢 5 は誤りです。
以上より、正解は 1,3 です。
参考 電解質のモル電導度（伝導率）と、濃度による変化
https://yaku-tik.com/yakugaku/bk-3-2-4/
類題 97-093
https://yaku-tik.com/yakugaku/97-093/
類題 国家総合職 化学・生物・薬学 H28 no26
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-28-26/
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