化学・溶液・溶解度 / 原理と探求
濃度と希釈の解説
溶液に水だけを加えると溶質はそのまま残りますが、同じ体積に含まれる溶質の量は減ります。溶質質量と希釈前後の最終溶液容量を変え、質量濃度とモル濃度を比較します。追加した水の体積と希釈後に溶液の総体積を混同しないことが重要です。
どのような原理？
水だけを加えると溶質モル数は保存され、濃度は最終溶液の体積に反比例します。 g/Lは質量濃度、mol/Lはモル濃度です。
重要な関係
n = m/M · c = n/V · c₁V₁ = c₂V₂
観察してみよう
- 溶質質量と希釈前後の溶液量を決めます。水追加ボタンは最終溶液の体積を100mL増やす操作です。
- 5gを維持し、100mLと500mLの条件をそれぞれ実行・記録します。仮想溶質のモル質量は100g/molです。
- 同じ溶質で1000mLまで希釈した結果と、溶質のみ10gに増やした500mLの結果を比較します。
結果を読み解く
水だけを加えて希釈するときに保存される量は何ですか？
溶質の損失や反応がなければ、nは同じです。 c₁V₁ = c₂V₂なので0.5×0.100 / 0.500 = 0.1mol/Lです。
モデルの仮定と限界
仮想溶質の一種、モル質量100g/molです。全量溶解・損失なし・反応なしと仮定して飽和は扱いません。入力容量は溶媒容量ではなく、最終的な溶液容量です。体積非加算性は計算しません。 g / Lは質量百分率ではありません。