ファントホッフ係数 i は、溶質 1 つの式量単位あたりに溶液中で生じる粒子の数です。凝固点降下は粒子の数に正比例するため、i の大きい溶質ほど凝固点を下げます。
溶質
解離
i
糖・尿素
解離しない
1
NaCl
Na⁺ + Cl⁻
約 2
CaCl₂
Ca²⁺ + 2Cl⁻
約 3
同じ質量モル濃度なら、CaCl₂ は糖のおよそ 3 倍まで凝固点を下げます。
応用
道路の融雪では、塩が氷の表面の薄い水膜に溶けて凝固点を下げ、0 °C 未満でも水を液体に保って氷を融かします。より多くのイオンに解離する塩ほど低温で有効なため、寒冷地では塩化カルシウムのようなイオン性融雪剤が選ばれます。ただし、およそ −10 °C を下回ると普通の岩塩の効果は大きく落ちます。沸点を上げる側の現象は 沸点上昇の計算、質量モル濃度を物質量と溶媒の質量から求めるときは モル計算 が利用できます。
よくある質問 (FAQ)
凝固点降下の公式は何ですか
凝固点降下は ΔTf = i × Kf × m で表されます。i はファントホッフ係数、Kf は溶媒の凝固点降下定数、m は溶質の質量モル濃度（mol/kg）です。新しい凝固点は、純溶媒の凝固点から ΔTf を引いた値になります。たとえば水に糖を 1 mol/kg 溶かすと、凝固点は 1 × 1.86 × 1 = 1.86 °C 下がり、−1.86 °C になります。
塩が道路の氷を融かすのはなぜですか
塩は氷の表面にある薄い液体の水に溶け込み、その凝固点を下げます。これにより水は 0 °C 未満でも液体のまま保たれ、氷が融けます。効果は粒子の数に依存するため、より多くのイオンに解離する塩ほど有効で、塩化カルシウム（i ≈ 3）は塩化ナトリウム（i ≈ 2）より低い温度でも働きます。およそ −10 °C を下回ると、普通の岩塩の効果は大きく落ちます。
ファントホッフ係数 i は溶質 1 つの式量単位あたりの粒子の数で、凝固点降下はこの値に正比例します。糖のような非電解質は i = 1、NaCl は i ≈ 2、CaCl₂ は i ≈ 3 です。したがって同じ質量モル濃度なら、CaCl₂ は糖のおよそ 3 倍まで凝固点を下げます。寒冷地でイオン性の融雪剤が選ばれるのはこのためです。
