まとめ
- 溶質の質量を溶液(溶媒+溶質)全体の質量で割り、100を掛けてパーセント(%)で表した濃度のこと。
- 水溶液の濃さを定量的に比較するために用いられ、温度変化による溶解度の変化や結晶の析出計算の基礎となる。
- 計算式は「(溶質の質量 ÷ 水溶液全体の質量)× 100」であり、分母が「溶媒+溶質」である点が重要。
解説
質量パーセント濃度は、溶液全体に対して溶質がどの程度の割合で含まれているかを示す指標です。計算において最も注意すべき点は、分母となる「水溶液の質量」です。これは溶媒(水など)の質量に溶質の質量を加えた合計値であり、単に水の重さだけで割らないよう注意が必要です。
物質には、一定量の溶媒に溶けることができる最大限の量があり、これを溶解度と呼びます。溶解度は溶媒の温度によって変化し、一般的に温度が高くなるほど溶解度は大きくなります。この関係をグラフ化したものが溶解度曲線です。複数の物質を比較する場合、温度変化による溶解度の振れ幅の違いを読み取ることが重要です。
溶解度曲線を用いることで、特定の温度で物質がどれだけ溶けるかを判断できます。高温の水溶液を冷却すると溶解度が下がり、溶けきれなくなった物質が結晶として現れます。これを析出と呼びます。析出する量は「もともと溶けていた量 - 冷却後の温度の溶解度」で計算でき、これらは理科の計算問題において頻出のパターンとなっています。
水の中に砂糖や塩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を質量パーセント濃度といいます。計算するときは、「とけているものの重さ」を「水ととけているものを合わせた全体の重さ」でわり算して、最後に100をかけます。
水には、温度によってとけることができる量が決まっています。これを溶解度といいます。お湯のように温度が高いとたくさんとけますが、冷たくなるととけきれなくなって、中から結晶というつぶが出てくることがあります。これを析出と呼びます。
グラフを見て、どの物質が一番たくさんとけるかや、冷やしたときにどれくらいつぶが出てくるかを計算できるようになると、理科の実験がもっと楽しくなりますよ。
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