「化学の濃度の単元、ちょっと混乱する・・・。」
テストを前に、思案顔の高校生の娘。
そういえば、これまでにも娘には、勉強のことで
色々と聞かれて、困ったことが多々ありました。
覚えていないことも多くて、ついつい
「勉強したんだけど、忘れちゃった!」
と言っては、逃げてましたが、先日娘から
キツイ一言を食らってしまいました。
「大人になったら、そんなに忘れちゃうのに、
勉強する意味あるのかな?」
ショーック!!!
今回こそは、何とか手助けせねば!
化学の濃度の求め方なら、何とか覚えてるので、
教えられそう。
でもその前に、もう一回おさらいして、
化学の濃度の求め方、マスターしておこう!
これで、濃度の求め方も混乱しない!
わかりやすく理解するコツ、教えますね♪
溶液の濃度の表し方
溶液の濃度の示し方には、いくつかあります。
キーワードは、質量(weight)と、容量(volume)
そして、モル(mol)です。
「w」と「v」と「mol」が表す記号により、
それぞれの意味も違ってきますよ。
どんな表し方があるのかというと、例えば、
- 質量パーセント濃度「%(w/w)」
- 容量パーセント濃度「%(v/v)」
濃度とは、簡単に言うと、溶液中に溶けている
物質の量の割合です。
濃度の問題を解く上で、必ず出てくるのが、
溶解・溶液・溶質・溶媒
求め方の前に、少しおさらいしておきましょう。
どんな意味なのかというと、
- 溶解とは、液体が他の物質を溶かして、均一な
混合物になること。 - 溶液とは、均一となった混合物のこと。
- 溶質とは、溶けている物質のこと。
- 溶媒とは、溶かしている液体のこと。
上記のキーワードは、求め方の中にも
使われているので、要チェックですよ。
さて、それぞれの表し方によっても、数値の
求め方があります。
では、具体的に個々の濃度の求め方を、
見ていきましょうね。
質量パーセント濃度の求め方
質量パーセント濃度とは、「溶液中に溶けている
溶質の質量の割合を百分率で表した濃度」です。
1回読んだだけでは、難しいですね・・・。
では、食塩を水に溶かしてみたときのことを
思い出してみましょう。
- 水 = 溶媒(溶かした液体)
- 食塩 = 溶質(溶けている物質)
- 水 + 食塩 = 溶液(混合物)
ここで注意しなければならないのが、溶液!
溶液は、水と食塩全てのことを指します。
さきほどの、説明通りに濃度を求める式を
表してみると、
例えば、水100gに食塩25gを溶かした水溶液の
質量パーセント濃度を求めよ。
式に当てはめてみると、
と、なりますね。
では、容量パーセント濃度とは、どんな求め方に
なるのでしょう。
容量パーセント濃度の求め方
容量パーセント濃度とは、質量パーセント濃度を
求める時に使った、質量を容量に置き換えたもの。
質量は、「g」という単位で表されますが、
容量は「ml」になりますね。
つまり、100ml の容量中にしめる溶質の割合を
求める方法になります。
しかし、「g」と「ml」は、違うもの。
100mlの水に、25gの食塩を混ぜると、果たして
125mlになるのでしょうか?
いいえ、なりませんね。
25g = 25ml ではありませんから。
ここが、単位の違いの落とし穴!
しっかり公式を覚えておけば、安心ですよ♪
例えば、100mlの水に、25gの食塩を溶かした時の
容量パーセント濃度は?
公式に当てはめると、
と、なりますね。
まとめ
濃度の計算をする上で、混乱してしまいがちな
質量と容量の違い。
問題に提示された単位によって、計算式も
変えていかなければなりませんね。
このポイントを娘に教えたところ、ちょっと
驚いた顔で、「おおっ!納得、納得♪」だって。
わからないことが解決すると、目の前がぱあっと
晴れたような気がしますよね。
娘も、スッキリした様子で、親としても
嬉しい限りですね♪