32個のNa粒子(ナトリウムイオンNa+) + 32個のCl粒子(塩化物イオンCl-)からなるNaCl(固体) および 224個のH2O分子(= 448個のH粒子 + 224個のO粒子)からなる水(液体)を共存させた上で 99℃(= 372 K)に保持しました. 少しずつNaClが水に溶解していき,やがて完全に溶解しました. 溶解が進むにつれ,内部エネルギー E はわずかに上昇しています.
NaCl(固体) と 水(液体)が共存した状態
Na粒子(黄色)とCl粒子(緑色)とが立方体状に
規則正しく並んでいる部分(中央)が固体のNaCl,その周囲をとりまいているのが液体の水(H2O)です.
溶解が進みつつあるところ
上の図から約 200 ps 経過すると,固体NaClの立方体は崩れはじめます.
全体が溶解したところ
さらに約 200 ps 経過すると,NaClは水に完全に溶解しました。
溶解が進んでいく様子
それでは,溶解が少しずつ進んでいく様子を連続的に見てみましょう.
溶解が進んでいく様子のアニメーション(2分13秒)を見る (AVI形式,50 MB)
なお,アニメーションをさまざまな方向から眺めたい方は,gfa形式のファイル NaCl_in_water.gfa (10.2 MB)をご利用ください.
(使用法はこちらをご覧ください.)