溶解度と質量パーセント濃度の求め方、そして再結晶で物質を取り出すしくみを学ぶ単元です。
だいじな考え方
- 水100gにとける物質の最大量(g)を溶解度といい、物質ごと、また温度ごとに決まった値です。ミョウバンのように温度が下がると溶解度が大きく下がる物質もあれば、食塩のようにあまり変わらない物質もあります。
- 質量パーセント濃度は、溶液全体(溶媒+溶質)の質量に対する、溶質の質量の割合です。質量パーセント濃度[%]=溶質の質量÷溶液の質量×100で求めます。
- 溶解度は温度で変わるので、高温で溶かした水溶液を冷やすと、とけきれなくなった分が結晶になって出てきます。これを再結晶といい、まざり物から目的の物質だけを取り出すのに利用されます。温度による溶解度の変化が小さい物質(食塩など)は、冷やしても再結晶しにくいため、水を蒸発させて取り出します。
濃度は溶液全体に対する割合。溶質だけでも溶媒だけでもない。
やりかた
- 溶質の質量と、水(溶媒)の質量を確認する
- 溶液の質量=溶質の質量+溶媒の質量、を計算する
- 質量パーセント濃度=溶質の質量÷溶液の質量×100 にあてはめる
- 再結晶を考えるときは、温度による溶解度の変化が大きいか小さいかを見る
れい
問題: 水80gに食塩20gをとかした。この食塩水の質量パーセント濃度を求めなさい。
- 溶液の質量=溶質20g+溶媒80g=100g
- 質量パーセント濃度=20÷100×100
- 20÷100×100=20
答え: 20%
つまずきやすいところ
質量パーセント濃度の式で、溶質の質量を水の質量でわってしまう
わるのは溶液全体の質量です。溶質+溶媒の合計を使います
どんな物質でも、冷やせば再結晶で取り出せると思ってしまう
食塩のように温度による溶解度の変化が小さい物質は、水を蒸発させて取り出します
たしかめ方
- 求めた濃度から溶質の質量を逆算し(溶液の質量×濃度÷100)、もとの値にもどるか確かめます。
- 溶解度の表やグラフで、その温度でその量までとけるかを確認します。