自由度は４
ギブスの相律 f=c-p+2 によると、４成分・２相の自由度は、４になる。
つまり、温度・圧力・各成分組成比(b:t:x:1-b-t-x)の５因子の内、ある状態をもたらすのに４つの因子を変えることができる。混合による温度・圧力は変わらないと仮定すれば、各成分組成比(b,t,x)の２つによって、相の状態は決定される。
具体的には、水とベンゼンとを混合させた２成分・２相の場合、自由度は２となり、温度と圧力とが一定ならば、水相中のベンゼン濃度は一意に決まる。しかしながら、ベンゼン・トルエン・キシレン・水の４成分の場合、水相に存在するベンゼン・トルエン・キシレンの濃度は、b:t又はt:xに依存する。各成分比率が規定されていない状況では、水相中に存在する各成分濃度も不定にならざるを得ない。
つまり答えは「条件設定が曖昧なため不明」となる。
尚、水とベンゼンとの２成分系での水相中のベンゼン濃度よりも、４成分系での水相中のベンゼン濃度の方が小さくなることが予想される。これは、ベンゼン・トルエン・キシレンがほぼ同じような化合物であり、感覚的には、「２成分系での水相中のベンゼン濃度＝４成分系での水相中のベンゼン類濃度」と思えるからである。
