まとめ
【定義】
水溶液全体の質量に対する、溶けている物質(溶質)の質量が占める割合をパーセントなどで表したもの。化学的には質量パーセント濃度として扱われることが多い。
学習の要点
- 重要語句:溶質、溶媒、溶液、飽和水溶液、溶解度
- 用語の意義:物質が液体に溶ける限界量や、溶液の濃さを定量的に把握するために用いられる。
解説
濃度は、溶質の質量を溶液(溶媒+溶質)の全質量で割ることで求められる。例えば、100gの水に25gの物質を溶かした場合、溶液全体の重さは125gとなるため、濃度は 25 ÷ 125 × 100 = 20% と算出される。
物質が一定量の水に溶ける最大量は「溶解度」と呼ばれ、これは温度によって変化する。食塩(塩化ナトリウム)のように温度変化による溶解度の差が小さい物質もあれば、ホウ酸のように高温になるほど溶ける量が急激に増える物質もある。この性質を利用し、高温の飽和水溶液を冷却することで溶けきれなくなった溶質を固体として取り出す操作を「析出」と呼ぶ。
また、理科の学習においては物質の性質だけでなく、生命の連続性についても並行して扱われる。植物の種子は、胚(将来芽や根になる部分)と、発芽のための養分を蓄える子葉や胚乳から構成される。発芽には「水」「空気(酸素)」「適当な温度」の三条件が必要であり、これらが揃うことで蓄えられた養分が使われ、成長が始まる。
補足
高校化学における濃度には、質量パーセント濃度のほかに、溶液1Lあたりの溶質の物質量を示す「モル濃度(mol/L)」や、溶媒1kgあたりの溶質の物質量を示す「質量モル濃度(mol/kg)」などがあり、用途に応じて使い分けられる。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
濃度(のうど)とは、水に溶けている物質が、水溶液全体の中でどれくらいの割合(濃さ)であるかを表した数字のことです。
濃さを計算するときは、「溶けているものの重さ」を「水と溶けているものを合わせた全体の重さ」でわって計算します。水100gに食塩を25g溶かした場合、全体の重さは125gになるので、この125gをもとにして計算するのがポイントです。
また、物質によって水に溶けることができる量(溶解度)は決まっています。食塩は水の温度が変わっても溶ける量はあまり変わりませんが、ホウ酸などは水の温度が上がると溶ける量がとても増えるという特徴があります。反対に、お湯にたくさん溶かしたホウ酸を冷やすと、溶けきれなくなった分が粒として出てきます。
植物の種についても覚えておきましょう。種には芽になる「胚(はい)」や、栄養がつまった「子葉(しよう)」などがあります。種が芽を出すためには、「水」「空気」「適当な温度」の3つが絶対に必要です。肥料は芽が出るためには必要ありませんが、そのあとの成長を助ける役割があります。
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