まとめ
【定義】
物質が溶媒(通常は水)にそれ以上溶けることができない限界の量のことであり、飽和状態における溶質の重量を指す。
学習の要点
- 重要語句:溶解度、溶解度曲線、飽和、析出、質量パーセント濃度
- 用語の意義:温度の変化に伴い、物質が溶媒に溶ける限界量は変化する。この性質を利用して、物質の精製や濃度の計算を行う。
解説
物質が一定量の水に溶けることのできる最大量を「溶解度」と呼び、温度と溶解度の関係を表したものを「溶解度曲線」という。
一般的に、固体物質は温度が高くなるほど溶ける限度量が増加する傾向にある。例えば、温度上昇に伴い急激に溶解量が増える物質(カリウム塩など)もあれば、食塩のように温度による変化がほとんど見られない物質も存在する。この差は、物質の分離や精製において重要な指標となる。
高い温度で限界まで溶かした水溶液(飽和水溶液)を冷却すると、温度低下によって減少した限度量分の物質が、溶けきれなくなって固体として現れる。これを「析出」と呼び、現れた固体を「結晶」という。析出する結晶の重さは、「その温度での溶解量」と「元の溶液に溶けていた量」の差から算出することができる。
また、溶けている物質の量と溶液全体の質量の割合を「質量パーセント濃度」と呼び、溶質と溶媒(水)の合計量を用いて計算する。水の量や温度が変化しても、溶けている物質の絶対量が変わらなければ、析出や溶解の状態を数理的に把握することが可能である。
補足
溶解度は通常「水100gに溶ける物質の質量(g)」で定義される。気体の場合は固体と異なり、温度が上がるほど溶解度が減少するという性質を持つ。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
「限度量(げんどりょう)」とは、水などの液体に、これ以上は溶かすことができないギリギリの量のことです。
物質が水に溶ける量は、水の温度によって変わります。多くの物質は、水の温度が高くなればなるほど、たくさん溶けるようになります。逆に、温度が下がると溶けることができる量がへってしまいます。
あたたかい水にギリギリまで溶かしたあとで、その水を冷やすと、溶けきれなくなった分が粒となって出てきます。これを「結晶(けっしょう)」といいます。
どのくらいの温度で、どのくらいの量が溶けるのかをグラフにしたものを「溶解度曲線(ようかいどきょくせん)」と呼びます。これを見ると、温度の変化でどのくらい結晶が出てくるのかを計算でたしかめることができます。
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