まとめ
- 水溶液全体の質量(溶液)に対する、溶けている物質(溶質)の質量の割合を数値化したもの。
- 一般に質量パーセント濃度(%)で表され、溶液の「濃さ」を定量的に示す基礎的な指標。
- 溶液を希釈(薄める)際、溶けている物質(溶質)の質量自体は変化しないという性質が計算の鍵となる。
解説
濃度とは、溶液全体の中にどれだけの溶質が含まれているかを示す割合のことです。液体に物質が溶けているとき、溶けている物質を「溶質」、溶かしている液体を「溶媒」、これらを合わせた全体を「溶液」と呼びます。理科の計算で最も頻繁に用いられるのは「質量パーセント濃度」であり、その公式は「(溶質の質量 ÷ 溶液の質量)× 100」で求められます。ここで重要なのは、分母が溶媒だけの重さではなく、溶質と溶媒を足した合計の重さであるという点です。
また、物質が一定量の水に溶けることができる限界の量を「溶解度」と呼びます。溶解度は温度によって変化し、一般に温度が上がると多くの物質は溶けやすくなります。限界まで溶かした「飽和水溶液」の温度を下げると、溶けきれなくなった分が固体として現れます。これを「析出」といい、再結晶などの実験において重要な現象です。溶液を水で薄める計算問題では、加える水の量が変わっても、中に溶けている溶質の重さは変わらないという原理を利用して立式します。
「濃度」とは、水の中に何かがどれくらいとけているか、その「こさ」を数字で表したものです。たとえば、食塩水なら、水と塩を合わせた全体の重さに対して、塩が何パーセント入っているかを計算します。
水にものをとかすとき、とけているものを「溶質」、とかしている液体を「溶媒」、合体したものを「溶液」といいます。水をたしてうすめても、中に入っている塩の重さは変わりません。このルールを知っていると、算数のような計算もできるようになります。
また、水にとけるものの量は、水の温度によって変わります。あたたかい水の方がたくさんとけることが多いですが、冷やすととけきれなくなった分が「結晶」として出てくることがあります。これを「析出」と呼びます。
海の水がしょっぱいのは、いろいろな種類の塩分がとけこんでいるからです。世界の海の塩分濃度はだいたい3.4パーセントくらいですが、雨がたくさん降る場所や、大きな川の近くでは少しうすくなることもあるんですよ。
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