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水溶液の濃さ

1 水溶液の質量

(1)水溶液中の溶質の質量

 水に食塩をとかすと無色透明な食塩水になります。これは食塩が目に見えない小さな粒になって水の中に一様に散らばったためで,食塩そのものが無くなったわけではありません。食塩水から水を蒸発させると再び食塩の粒が出てくることから,そのことはわかります。これは水にとけるほかの物質についてもいえることで,水に物質がとけても溶質が無くなることはありません。

(2)水溶液の質量

 水溶液の質量は溶質と溶媒の和になります。

(公式) 水溶液の質量(g)=溶質の質量(g)+溶媒の質量(g)

(例) 水100gに食塩を20gとかした食塩水の質量は120gとなります。

2 水溶液の濃度

(1)濃い水溶液とうすい水溶液

 水溶液は水にとけこんでいる溶質の質量によってその濃さが変わります。水溶液の濃さを濃度といいます。

(2)濃い水溶液とうすい水溶液の見分け方

  • 同じ質量の水溶液から水をすべて蒸発させる

    濃い水溶液の方が多くの溶質が固体として出てきます。

  • 水溶液に物体を浮かべてみる

    濃い水溶液の方がよく浮かびます。

  • 同じ質量の水溶液にさらに同じ溶質をとかしてみる

    濃い水溶液の方が少ししかとかすことができません。

(3)水溶液の濃度

  • 濃さ比べ

    (例) 水100gに食塩を20gとかした食塩水と,水200gに食塩を30gとかした食塩水の濃さを比べる。
     →水100gに合わせて考える。

  • 濃度の公式(質量パーセント濃度)

     水溶液の濃度は,水溶液全体の質量中に溶質がどれくらいの割合でふくまれているかを% で表します。

     (公式) 水溶液の濃さ(%)=溶質の質量(g)÷溶液の質量(g)×100
    または,水溶液の濃さ(%)=溶質の質量(g)÷(水の質量+溶質の質量)(g)×100

  • 例題

    (ⅰ)水100gに食塩を25gとかしたときの食塩水の濃さは何%か答えなさい。

    (ⅱ)100℃の水100gにホウ酸は38gまでとかすことができることがわかっているとき,100℃の水200gにホウ酸を80g加えた液の濃さは何%か答えなさい。

    (ⅲ)25%の食塩水を200g作りたいとき,水と食塩をそれぞれ何gずつ混ぜ合わせればよいか答えなさい。

    (ⅳ)砂糖10gを水にとかしたら10%の砂糖水ができたとき,水は何gあったか答えなさい。

    (ⅴ)15%の食塩水200gと20%の食塩水300gを混ぜあわせると,何%の食塩水ができるか答えなさい。

    (ⅵ)20%の食塩水100gに水を加えて4%の食塩水にしたい場合,何gの水を加えればよいか答えなさい。

水溶液の希釈
 水溶液を水でN倍にうすめる場合,もとの質量の水溶液の(N−1)倍の水を加えます。

3 溶解度計算と濃度計算

(1)(復習)溶解度

 溶解度とは水100gにとける溶質の最大量のことをいいます。

(主な物質の溶解度)

0℃ 20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 100℃
食塩(塩化ナトリウム) 35.6 35.8 36.3 37.1 38.0 39.3
ホウ酸 2.8 4.9 8.9 14.9 23.5 38.0
ミョウバン 5.7 11.4 23.8 57.4 321
砂糖 179 203 238 287 362 485
水酸化カルシウム 0.14 0.13 0.11 0.09 0.08 0.05

(2)溶解度と濃度

  • 飽和水溶液の濃度

    飽和水溶液の濃度は温度が同じであれば常に濃さは一定です。

  • 例題

    答えが割り切れない場合は小数第二位を四捨五入して答えなさい。

    (ⅰ)100℃のホウ酸の飽和水溶液の濃さは何%か答えなさい。

    (ⅱ)20℃の砂糖の飽和水溶液1234gの濃さは何%か答えなさい。

    (ⅲ)(発展)80℃の食塩の飽和水溶液200gの液温を0℃にしたときに出てくるとけ残りは何gか答えなさい。

※飽和水溶液…溶質:溶媒の比は温度が同じであれば常に一定である。

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