高校理論化学：状態図と蒸気圧曲線の圧力の意味を解説

高校理論化学で学ぶ状態図や蒸気圧曲線は、物質の相変化や圧力・温度の関係を理解する上で重要です。しかし、縦軸に表示される圧力の意味が混乱しやすい部分でもあります。この記事では、状態図と蒸気圧曲線における圧力の違いを解説します。

状態図の縦軸の圧力とは

状態図（P-T図、圧力-温度図）の縦軸に示される圧力は、物質にかかる全体的な圧力、つまり外圧を表します。外圧は大気圧や実験条件下で加えられる圧力を指します。例えば、固体・液体・気体の相境界線は、外圧が変化すると変化することがあります。

一方、蒸気圧曲線では縦軸は物質の蒸気圧を表します。蒸気圧とは、液体または固体の表面から蒸発した分子が気相中で生じる圧力です。液体の蒸気圧は温度に依存して増加し、液体の沸点は蒸気圧が外圧に等しくなる温度として定義されます。

状態図の圧力は外圧を表し、物質の相がどのように変化するかを示します。蒸気圧曲線の圧力は蒸気圧であり、液体の揮発性や沸点と関係します。両者は縦軸に圧力を用いている点は共通していますが、指す内容が異なることを理解することが重要です。