とけ残り

一般小学生

まとめ

とけ残り
物質が溶媒に溶けることができる最大量(溶解度)を超えて加えられた際、溶けきれずに固体のまま底に沈んでいる状態

解説

物質が一定量の溶媒(主に水)に溶けることができる限界の質量を「溶解度」と呼びます。溶解度は物質の種類や溶媒の温度によって決まっており、溶解度まで物質が溶けきっている状態の水溶液を「飽和水溶液」といいます。飽和状態に達した水溶液に対し、さらに溶質を追加したり、冷却によって溶解度を低下させたりすると、溶媒の中に存在できなくなった成分が固体として析出します。これが「とけ残り」と呼ばれる現象です。

中学理科の実験や試験においては、このとけ残りを取り除くための「ろ過」の操作手順や、析出した固体の質量を求める計算が中心となります。とけ残りが発生している系は、熱力学的にその液相が飽和状態にあることを物理的に証明しています。

コラム

試験対策としては、水100gあたりの溶解度曲線を用いた計算が極めて重要です。例えば、ホウ酸結晶はりん片状)を用いた実験では、温度変化に伴う溶解度の差から「何gのとけ残り(析出量)が生じるか」を算出する問いが頻出します。

さらに難易度の高い問題では、溶媒である水の蒸発を考慮したり、温度上昇によって追加で溶かすことができる質量を推定したりする応用力も試されます。ビーカー内の水の重さを逆算させるような、溶解度の定義に基づいた比の計算を正確に行えるようにしておきましょう。

小学生のみなさんへ

コップの水に塩やさとうをどんどん入れていくと、どんなにかき混ぜても、さいごにはとけきれなくなって底にたまります。これが「とけ残り」です。水にとけることができる量には決まった「限界(げんかい)」があるため、入れすぎると残ってしまうのです。お湯にするとふたたびとけることもあるので、実験してみるとおもしろいですよ。

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