概念と仕組み
飽和溶液とは、ある温度において、さらに溶質を溶解することができない溶液のことです。固体を存在する場合、溶解と沈殿は、動的にバランスを取ります。
溶解度を、100gの水あたりの溶質質量として表す場合、最大溶存質量は水の量に比例します。同じ温度において、水の量を2倍にすると、最大溶存質量も2倍になります。
関係式と成立条件
溶解度 S が g/リットル、または 100 g で表される場合、最大溶解度は S × 水の質量 / 100 となります。加えられる量がこの値を上回った場合、一部は固形として残ります。
固体の溶解度は一般的に温度とともに増加する傾向がありますが、この傾向はすべての物質に当てはまりません。固体の平衡に達する速度と、最終的に達成される溶解度を区別することが重要です。
仮想実験で読み取る変化
溶けた量は入れた量と最大溶解量のうち小さい値です。飽和は溶解限界に達した状態であり、固体が必ず残らなければならないわけではありません。
仮想物質A・Bの教育用表です。実際の試薬資料ではありません。 0～100°C、1 atm 仮定、単位は g/水 100 g で区間間は線形補間します。平衡にすぐに到達し、水は蒸発しません。溶ける速度・過飽和・溶解熱・液量は計算しません。
重要な関係式と記号
最大溶解量 = S(T) × 水質量 / 100
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| S(T) | 温度Tでの水100 gあたりの溶解度 | g |
| m_水 | 水の質量 | g |
例で確かめる
飽和溶液に同じ温度で溶質を加えると？
温度・水質量が同じであれば溶ける限界が同じです。限界を超えた溶質は固体のままです。
よくある誤解
- 固体を底に置いた場合、溶質が溶液中に全く溶けない、という事実は成り立たない。