まとめ
- 水(溶媒)に食塩(溶質)を溶かした、化学的に中性の代表的な水溶液。
- 溶質の質量が溶液全体の質量に対して占める割合を「濃度」として定義し、計算に用いる。
- 真水と比較して密度が大きく、濃度が高まるほどその密度および浮力が増加する性質を持つ。
解説
食塩水の濃度計算は、溶液全体(水+食塩)に対する食塩の質量の割合を把握することが基本です。濃度(%)は「溶質の質量 ÷(溶媒の質量 + 溶質の質量)× 100」で求められます。例えば、水100gに食塩25gを溶かした場合、溶液全体は125gとなるため、濃度は20%となります。溶液を薄める「希釈」や、異なる濃度の溶液を混ぜ合わせる「混合」においては、溶質の質量が変化しないという性質が重要です。20%の食塩水100gに含まれる食塩20gは、水を加えて400gに希釈しても20gのままであり、この不変性を利用して等式を立てることで、必要な加水量や混合後の濃度を算出できます。
食塩水は真水よりも密度(1cm³あたりの重さ)が大きいため、物体に働く浮力も大きくなります。また、食塩水は酸性の塩酸とアルカリ性の水酸化ナトリウム水溶液を混合する「中和反応」によっても生成されます。溶質である食塩(塩化ナトリウム)は、水分を蒸発させることで白い立方体の結晶として取り出すことが可能です。自然界では、海水の塩分濃度が蒸発や河川水の流入によって絶えず変化しています。
食塩水とは、水に塩をとかした液体のことです。理科では、水のように物をとかす液体を「溶媒」、塩のようにとけている物質を「溶質」、そしてできあがった液体を「水溶液」と呼びます。
食塩水には、ふつうの水とはちがうとくちょうがあります。まず、水よりも重い(密度が大きい)ため、物をうかせる力が強くなります。また、食塩水を熱して水を蒸発させると、あとに白い粉のような塩がのこります。これを虫めがねで見ると、きれいなサイコロのような形(結晶)をしていることがわかります。
食塩水のこさを計算するときは、全体の重さに対して塩がどれくらい入っているかを考えます。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。この決まりをおぼえておくと、むずかしい計算もとけるようになりますよ。
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