■ 化学補充プリント 1 溶液の濃度 2008 質量パーセント濃度 質量パーセント濃度[%] ■ 氏名 (1) 溶質の質量[g] = ──────── × 100 溶液の質量[g] 溶質の質量[g] = ─────────────── × 100 溶質の質量[g]+溶媒の質量[g] 公式1 例題 90gの水に30gの砂糖を溶解させた。この砂糖水の質量パーセント濃度を求めよ。 (解) 濃度をx[%]とおけば、 x[%]= = (1 )g ────────────── × 100 (1 )g +(2 )g (3 )% 答 (3 )% 練習 200gの水に50gの水酸化ナトリウムを溶解させた。この溶液の質量パーセント濃度 を求めよ。 練習 食塩は、温度によってあまり溶解度が変わらず、100gの水におよそ35g溶解する。 食塩の飽和水溶液の濃度を質量パーセント濃度で表せ。 県立希望ヶ丘高校 化学科 ■ 化学補充プリント 2 溶液の濃度 2008 質量パーセント濃度 ■ (2) を変形してみよう。 公式1 濃度[%] = 溶質の質量[g] 溶液の質量[g] ×100 両辺に 溶液の質量 をかけると、 濃度[%]×溶液の質量[g]= 溶質の質量[g] ×100 両辺を 100 で割り、両辺を入れ替えると、 濃度[%] 溶質の質量[g] = 溶液の質量[g] × 100 公式2 例題 濃度40%の水酸化ナトリウム水溶液20gに含まれる水酸化ナトリウムは何gか。 (解) 溶液の質量[g] × = (1 )g × (3 )g 濃度[%] 100 (2 より、 )% 100 答 ( )g 練習 濃度10%の食塩水150gに含まれる食塩の質量は何gか。 練習 グルコース15gを取り出すには、濃度20%のグルコース糖水溶液が何g必要か。 練習 10%硫酸水溶液から硫酸を0.050mol取り出すには、10%硫酸水溶液が何g必要か。 (H=1, O=16, S=32) ■ 化学補充プリント 3 溶液の濃度 モル濃度 モル濃度[mol/L] = 2008 ■ (1) 溶質の物質量[mol] ───────── 溶液の体積[L] 確認 溶液のモル濃度は、(1 公式3 )の体積1 L あたりに溶解している(2 )の 物質量[mol]で表す。 例題 塩化ナトリウム0.50 molが水に溶けて2.0Lの溶液になっている。この溶液のモル濃度 を求めよ。 (解) モル濃度[mol/L] = = (1 )mol ───────── (2 ) L (3 )mol/L 答 (3 ) mol/L 練習 ブドウ糖3.0 molが水に溶けて5.0 Lの溶液になっている。この溶液のモル濃度を求め よ。 練習 硫酸H2SO4 49gを水で希釈して2.5 Lとした。この希硫酸のモル濃度を求めよ。 (H=1, O=16, S=32) ■ 化学補充プリント 4 溶液の濃度 モル濃度 2008 ■ (2) 公式3 を変形してみよう。 モル濃度[mol/L] 溶質の物質量[mol] ────────── 溶液の体積[L] = H=1, C=12, O=16, S=32, Cl=35.5 両辺に溶液の体積をかけ、両辺を入れ替えると、 溶質の物質量[mol] = モル濃度[mol/L] × 溶液の体積[L] 公式4 例題 濃度2.0 mol/Lの希塩酸がある。これを50 mL (= 0.050L)取り出すと、この中には何mol の塩化水素が含まれているか。また、それは何 g か。 (解)溶質の物質量[mol] HCl = (4 (3 = モル濃度[mol/L] × 溶液の体積[L] = (1 )mol/L× (2 = (3 )mol )L )だから、 )mol × (4 )g/mol = 答 (3 (5 )g )mol、 (5 )g 練習 濃度0.50 mol/Lのブドウ糖 C6H12O6 水溶液がある。この溶液150 mL中にブドウ糖何mol が含まれるか。また、それは何gか。 練習 濃度0.25 mol/Lの水酸化ナトリウムNaOH水溶液200mL中には、NaOHは何mol含まれるか。 またNaOHの質量は何gか。 ■ 化学補充プリント 5 溶液の濃度 2008 ■ 溶液の密度 溶液の密度[g/cm3] 溶液の質量[g] = ──────── 溶液の体積[cm3] 公式5 例題 13g の塩化ナトリウムに水を 247 g 加えたら、ちょうど 250 mL の水溶液になった。 この食塩水の密度を求めよ。 (解) 濃度をx[%]とおけば、 (1 )g+(2 )g ────────────── (3 )cm3 = (4 )g/cm3 )g/cm3 答 (4 練習 水銀 500 g の体積をはかったら 36.9 cm3 であった。水銀の密度を求めよ。 公式5 を変形しよう。 溶液の質量[g] = 溶液の密度[g/cm3] × 溶液の体積[cm3] 公式6 例題 密度 1.16 g/cm3 の塩酸 200 cm3 の質量を求めよ。 (解)溶液の質量[g] = 溶液の密度[g/cm3] × 溶液の体積[cm3] (1 )g/cm3 × (2 )cm3 = (3 = )g 答 (3 練習 濃硫酸の密度は 1.8 g/cm3 である。濃硫酸 1.00L の質量を求めよ。 )g ■ 化学補充プリント 6 溶液の濃度 2008 ■ 質量パーセント濃度とモル濃度の換算 例題 モル濃度 0.20 mol/L 硫酸水溶液の質量パーセント濃度は何%か。ただし、水溶液の密 度は 1.05 g/cm3 とする。 (解)まず 1L の質量を求めることから始めよう。この硫酸水溶液 1L の質量は、 溶液の質量[g] = 溶液の密度[g/cm3] × 溶液の体積[cm3] = (1 )g/cm3 × (2 = (3 )g )cm3 これだけの質量の水溶液に、溶質としての硫酸が (4 である。その質量は、硫酸 H2SO4 のモル質量 (5 物質の質量[g] )g/mol より、 = 物質のモル質量[g/mol] × 物質量[mol] = (5 )g/mol × (4 = (6 )g いま問題にしている水溶液の質量は (3 (6 )mol 含まれているわけ )mol H=1, O=16, S=32 )g であって、その中に溶質が )g 含まれているのだから、その質量パーセント濃度は、 x[%]= (6 )g ─────── × 100 = (3 )g (7 )% 答 (7 )% 練習 3.00mol/L 塩酸 500mL をつくるのに、質量パーセント濃度 35.0%、密度 1.18g/cm3 の 濃塩酸何 mL を水で薄めればよいか。HCl=36.5(やや難) (ヒント:3.00mol/L 塩酸 500mL に含まれる HCl の物質量を求める。また、濃塩酸のモ ル濃度を求め、それが何 mL あれば求める物質量になるか、体積をxとして式を立て る) ■ 化学補充プリント 1 例題 練習 練習 2 例題 練習 練習 練習 3 (1 30)g 50g 50g A100x A100x20£%¤ 250g 50gO200g 35g 35g A100x A100x25.9£%¤ 135g 35gO100g (1 20)g (2 40)% 150gA 20% 26% 15gx (3 8.0)g 10 x15g 100 20 Ax 100 xx 15g 15gA100 x75g 20 H 2SO 4=98 98g/molA0.050mol=4.9g 10 Ax 4.9g= 100 4.9gA100 x= =49g 10 75g 49g モル濃度(1) (1 0.50)mol 例題 ■ 質量パーセント濃度(2) 例題 4 解説編 (2 90)g (3 25)% (1 溶液) 練習 2008 質量パーセント濃度(1) 確認 練習 溶液の濃度 (2 溶質) (2 2.0)L (3 0.25)mol/L 3.0mol = 0.60mol/L 5.0L H 2SO 4 = 98 49g = 0.50mol 98g/mol 0.50mol = 0.20mol/L 2.5L 0.60mol/L 0.20mol/L モル濃度(2) (1 2.0)mol/L (2 0.050)L (3 0.10)mol (4 36.5) (5 3.65)g (答)(5 3.7)g 県立希望ヶ丘高校 化学科 ■ 化学補充プリント 練習 練習 5 例題 練習 例題 練習 6 例題 溶液の濃度 2008 解説編 0.50mol/LA0.150Lx0.075mol C 6H 12O 6 = 180 180g/molA0.075mol = 13.5g 0.25mol/LA0.200Lx0.050mol NaOH = 40 40g/molA0.050mol = 2.0g ■ 0.075mol 0.050mol 14g 2.0g 溶液の密度 (1 13)g (2 247)g (3 250)cm3 (4 1.04)g/cm3 500g x13.55g/cm 3 36.9cm 3 13.6 g/cm3 (1 1.16)g/cm3 (2 200)cm3 (3 232)g 1.8 × 103g 1.8g/cm 3A1000cm 3x1800g 質量パーセント濃度とモル濃度の換算 (1 1.05)g/cm3 (2 1000)cm3 (3 1050)g (4 0.20)mol (6 19.6)g (7 1.87)% (5 98)g/mol (答) 1.9% ※有効数字は2桁であるが、途中は3桁で計算しておき、最後に2桁に丸める。 練習 3.00mol/LA0.500Lx1.50mol これだけの物質量の塩化水素が必要。 与えられた濃塩酸1.00Lの質量は以下のように求められる。 1.18g/cm 3A1000cm 3x1180g 濃塩酸のモル濃度を決めるために、この中に含まれる塩化水素の物質量を求めたい。 濃度35%なので、1180g中に含まれる塩化水素の質量は1180g×(35 100)で与えられ る。また、HClx36.5であるから、 35 1180gA 100 x11.3mol 36.5g/mol この濃塩酸のモル濃度は 11.3mol/Lである。 塩化水素1.50molを取り出すのに、これが何mL必要かということだから、 1.50molx11.3mol/LAx 1.50mol x0.133L xx 11.3mol/L 133mL
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