(4)
①【やり方1】
析出する量＝70℃で溶液に溶けている溶質の質量－40℃で溶液に溶けている溶質の質量、ですよね。
ということは、まず、60℃で溶液に溶けている溶質の質量と40℃で溶液に溶けている溶質の質量を知りたい。
今回、冷やす前は、水100gに対して硝酸カリウムが140g溶けているそうです。
次に、40℃に冷やした後、溶液に溶けている溶質の質量を求める。
上記より、冷やす前は、水100gに対して硝酸カリウムが140g溶けていました。
70℃の溶液を冷やしても、溶媒の量は変化しませんよね。
すなわち、40℃の時、水100gに溶けることができる溶質の量を求めればよい。
問題文より、40℃では、水100gに対して溶質(今回は硝酸カリウム)が60gまで溶けることができることがわかる。
以上より、析出する量は、140－60=80g
【やり方2】
溶解度より、70℃の飽和水溶液では、水100gに対して140gの硝酸カリウムが溶けている
40℃の飽和水溶液では、水100gに対して60gの硝酸カリウムが溶けている
ということは、70℃の飽和水溶液を40℃の飽和水溶液にすると、水100gあたり140－60=80gの硝酸カリウムが析
出することがわかる。
では、今回の問題文。
今回は、水100gに対して140gの硝酸カリウムが溶けている溶液を40℃に冷やしているので、
上記と同じく80gだとわかる。
続く
【やり方2】
溶解度より、70℃の飽和水溶液では、水100gに対して140gの硝酸カリウムが溶けている
40℃の飽和水溶液では、水100gに対して60gの硝酸カリウムが溶けている
ということは、70℃の飽和水溶液を40℃の飽和水溶液にすると、水100gあたり140－60=80g
の硝酸カリウムが析出することがわかる。
では、今回の問題文。
今回は、70℃の飽和水溶液(やり方1と同じ様に求めて、水41.7gに溶質58.3gが溶けている
溶液であった)を40℃に冷やしている。
水100gを含む70℃の飽和水溶液を40℃に冷やすと、80gの硝酸カリウムが析出することから、今回の、水41.7gをを含む70℃の飽和水溶液を40℃に冷やすと、
100g:80g=41.7g:◻️g
◻️=80×41.7÷100=約33g
33gの硝酸カリウムが析出することがわかる。
分からなければ質問してください
やり方1は、冷やしても溶媒の量は変化しないこと(溶けることのできる溶質の量は変化しますよね)に着目することがポイントです。
見ましたか？
(4)②【やり方1】
析出する量＝70℃で溶液に溶けている溶質の質量－40℃で溶液に溶けている溶質の質量、ですよね。
溶解度とは、溶媒100gに溶けることができる溶質の最大の質量を示しています。
なので、まず、70℃で溶液に溶けている溶質の質量を求める。
問題文より、70℃では、溶媒(今回は水)100gに対して溶質(今回は硝酸カリウム)が140gまで溶けることができることがわかる。
すなわち、70℃の飽和溶液(溶媒＋溶質)100+140=240gには140gの硝酸カリウムが溶けていることがわかる。
では、70℃の飽和溶液100gには、硝酸カリウムが何g溶けていることになりますか？
240[g]:140[g]=100[g]:x[g]
x=140×100÷240=約58.3g
次に、40℃に冷やした後、溶液に溶けている溶質の質量を求める。
上記より、70℃の飽和溶液100gとは溶媒100－58.3=41.7gに溶質58.3gが溶けている溶液であった。70℃の飽和溶液100gを冷やしても、溶媒の量は変化しませんよね。
すなわち、40℃の時、溶媒41.7gに溶けることができる溶質の量を求めればよい。
問題文より、40℃では、溶媒(今回は水)100gに対して溶質(今回は硝酸カリウム)が60gまで溶けることができることがわかる。
では、溶媒41.7gには、硝酸カリウムが何g溶けることができますか？
100[g]:60[g]=41.7[g]:x[g]
x=60×41.7÷100=約25.0g
以上より、析出する量は、58.3－25.0=33.3=約33g
続く