化学親和力

デジタル大辞泉

かがく‐しんわりょく〔クワガク‐〕【化学親和力】

読み方：かがくしんわりょく

化合物をつくる際に元素間に働くと考えられる結びつきやすさ。化学反応に伴う発熱量などが尺度とされたが、現在では熱力学的に定義され、自由エネルギーの減少とされる。

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化学親和力

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/12/29 05:42 UTC 版)

化学親和力（かがくしんわりょく）または化学的親和性（かがくてきしんわせい）とは、化学物理学および物理化学の概念で、異なる化学種間での化合物の形成しやすさを表す電子的特性である^[1]。化学親和力はまた、原子や化合物が異なる構成の原子や化合物と化学反応しやすい傾向を示す指標でもある。

化学史家ヘンリー・レスターによれば、ギルバート・ルイスとマール・ランドールによる1923年の著書『熱力学と化学反応の自由エネルギー』の影響で、英語圏では「親和力 (affinity)」という言葉の代わりに「自由エネルギー (free energy)」という言葉を使うようになった。

近代における概念

近代的用法では、親和力とは特定の原子や分子が集合または接合する傾向である。例えば、医師ジョージ・キャリーの1919年の著書 『人間の生命の化学』では、「健康は血液中にリン酸鉄 Fe₃(PO₄)₂ が適量存在することに依存する。この塩の分子は酸素との化学親和力があり、酸素を生体のあらゆる部分に運ぶ機能がある」と記している。このようなやや古典的な文脈では、化学親和力は「磁力」とほぼ同義に使われている。1925年ごろまでの文献には「化学親和力の法則」という用法も多く見られる。

熱力学

IUPACによる現在の定義では、定圧および定温での反応進行度に対応したギブズ・エネルギーの負の偏微分を親和力と定義している^[2]。すなわち、次のようになる。

${\displaystyle A=-\left({\frac {\partial G(T,P,N_{1},\cdots )}{\partial \xi }}\right)_{T,P}=-\left({\frac {\partial G(T,P,N_{1}^{0}+\nu _{1}\xi ,\cdots )}{\partial \xi }}\right)_{T,P}=\sum _{i}\nu _{i}\mu _{i}(T,P,N_{1}^{0}+\nu _{1}\xi ,\cdots )\ }$

ジョフロアの「親和性の表」(1718)。列の先頭にある物質が、その下にある物質と結合でき、上にあるものほど「親和力」が強い。