系の乱雑さを定量的に表す熱力学量はどれか。1 つ選べ。

1. 内部エネルギー
2. エンタルピー
3. エントロピー
4. ギブズエネルギー
5. 化学ポテンシャル

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
内部エネルギーとは、物体を構成する分子の持つエネルギーのことです。内部エネルギーは、U で表されることが多いです。そして、内部エネルギーに関連する重要な法則としては熱力学第一法則があります。すなわち、ΔU＝Q＋W　です。※Δは「差」を意味します。Q は熱、W は気体が外部からなされた仕事です。

選択肢 2 ですが
エンタルピーとは「定圧状態で系に出入りする熱」　と考えればよいです。エンタルピーは、Hで表されることが多いです。エンタルピーに関しては H＝U＋PV が重要な法則です。

選択肢 3 は、正しい記述です。
エントロピーは、Sで表されることが多いです。重要な関係式はΔS＝q/T　です。※ q は系に流入する熱です。T は絶対温度です。

選択肢 4,5 ですが
まず、ギブズエネルギーとは自由エネルギーの一種です。ある状態に対して自由エネルギーが決まります。２つの状態がある時に自由エネルギーが低い方へ状態が進行します。自由エネルギーは、より詳しく言うと温度、圧力、物質の組成に依存して決まります。

この中で、物質の組成に依存する部分を化学ポテンシャルといいます。温度、圧力が同じであれば化学ポテンシャルが低い方へと状態は変化していきます。

以上より、正解は 3 です。
類題　１０１－３
参考　物理化学まとめ 熱力学第一法則、エンタルピー、エントロピー

化合物の親水性や疎水性を表す指標となる分配係数の測定において、水と組み合わせて用いられる有機溶媒はどれか。1つ選べ。

1. アセトニトリル
2. アセトン
3. 1-オクタノール
4. グリセロール
5. メタノール

　解 説　　　　　

互いに混ざらない水と有機溶媒に化学物質を加えて振り混ぜると、水層と有機層に、ある割合ずつ存在して平衡に達します。この比率を分配係数と呼びます。値が高い方が、より脂溶性が高いと考えればよいです。

水と組み合わせて用いるのは、１－オクタノールです。知識として知っていればそれでいいのですがもし忘れてしまっていても、アセトニトリル、メタノール、グリセリン、アセトンは水に溶けてしまう点から消去法で選ぶとよい問題と考えられます。

これらが水に溶けるか　は実際に扱ったことがあればよいのですが、経験がない場合は以下のように考えるとよいと思います。まず、本問の５つの物質の構造式は書ける必要があります。官能基はそれぞれ C≡N、C=O、OH、OH×3、OH　とどれも極性を持ちこれといった決め手にはなりません。

その上で、１－オクタノール　と、他の４つの構造を比較すると　炭素鎖が１つだけ長い　という点が目立ちます。そこで、１－オクタノールが一番正解らしいと（むしろ仲間はずれっぽい　と言った印象かもしれません。）判断できるのではないかと思います。

以上より、正解は 3 です。
類題 ９７－１３７，９９－１３６
参考 分析化学まとめ 分配平衡

硫酸バリウムの飽和水溶液に硫酸ナトリウムを加えるとき、硫酸バリウムの沈殿が生じやすくなる現象に最も関連するのはどれか。1つ選べ。

1. 過飽和現象
2. 共通イオン効果
3. 異種イオン効果
4. 重原子効果
5. 水平化効果

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
過飽和現象については、面白科学実験などで酢酸ナトリウム溶液に軽く刺激を与えると一気にドバーッと結晶が析出する現象を思い出すとわかりやすいと思います。溶解度を超えた量が溶けている状態のことです。

選択肢 2 は、正しい記述です。

選択肢 3 ですが
異種イオン効果とは、塩の構成要素「ではない」電解質を加えると溶解度が「大きく」なる　という効果のことです。イメージとしては、他のイオンが溶液中に加わることで相対的に塩の構成部分のイオンが少なくなります。そこで、今までの濃度にしようとして、より溶けるように平衡が移動する　というものです。

選択肢 4 ですが
重原子効果とは、分子内に重原子（金属原子など）があることによる大きなスピン相互作用のことです。

選択肢 5 ですが
水平化効果とは、強い酸や塩基の強さの違いが溶媒によって吸収される効果のことです。（ともに強い酸とか強い塩基　としか言えず、どちらの方がより強いと言えなくなる　という話。）

以上より、正解は 2 です。
類題　１０１－９４

理想気体の物質量n、圧力p、気体定数R、熱力学温度T、体積Vについて成立する関係はどれか。1つ選べ。

　解 説　　　　　

理想気体の状態方程式 PV = nRT　（P：圧力、V：体積、n：物質量、R：気体定数、T：絶対温度）をまず思い出します。選択肢が全て n=　となっているので、式を n = になおすために両辺を RT で割ります。

以上より、正解は 4 です。

参考　物理化学まとめ　ファンデルワールスの状態方程式

有効数字を考慮した、2つの測定値1.231と0.32132の和はどれか。1つ選べ。

1. 1.6
2. 1.55
3. 1.552
4. 1.5523
5. 1.55232

　解 説　　　　　

有効数値　４桁　と　５桁　の和　となっています。そのまま足し算をしてみると
1.231+0.32132 = 1.55232 となります。

有効数値は小さい方に合わせるので、４桁にして、以降を四捨五入します。すると、1.552となるので、正解は 3 です。
類題　９９－４