まとめ
- 一定量の溶媒(水など)に対して、溶質が溶けることができる限界の量が存在する物質のこと。
- この限界の量を「溶解度」と呼び、限界まで溶質が溶けている状態を「飽和」という。
- 固体だけでなく、エチルエーテルやクレゾールのように、液体であっても水に対して一定量以上は溶けない性質を持つ物質も含まれる。
解説
物質が溶媒に溶ける量は、物質の種類や温度条件によって一義的に決定されます。一般に、砂糖やミョウバン、ホウ酸などの固体の多くは、温度が上昇するに伴って溶解度が増加します。しかし、食塩(塩化ナトリウム)のように温度による溶解度の変化が極めて小さい物質や、水酸化カルシウムのように温度が上がると逆に溶解度が低下するという例外的な固体も存在します。
一方で、酸素や二酸化炭素などの気体の溶解度は、温度が上昇すると減少するという、固体の一般的な傾向とは逆の相関関係を持ちます。これらの溶解度の数値をグラフ化したものは「溶解度曲線」と呼ばれ、物質の分離や精製(再結晶など)を考える上で非常に重要な指標となります。
溶解度曲線を利用することで、実測データのない中間温度における溶解度を推定することが可能です。例えば、40℃と60℃におけるホウ酸の溶解度データが既知である場合、その間のグラフ形状を直線と仮定して平均値を算出することにより、50℃のときのおよその溶解度を導き出す計算手法が化学の基礎問題などでよく用いられます。
水に物をとかすとき、いくらでも無限にとけるわけではありません。物質の種類によって、とける量には限界があります。この、とけることができるギリギリの量のことを「溶解度」とよびます。
また、もうこれ以上とけないくらいたくさん物がとけている状態のことを「飽和」といいます。とける量は、水の温度によって変わります。砂糖などは、お湯にするとたくさんとけますが、反対に冷たい水だとはあまりとけません。でも、食塩のように温度が変わってもとける量があまり変わらないものもあります。
固体だけでなく、エチルエーテルのような液体でも、水にまざる量に限りがあるものも存在します。理科の実験では、グラフを使ってどのくらいの温度でどれだけとけるかを調べることが多いですよ。
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