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解説は勝手に100gだと仮定して解いています。
10.0%硫酸銅水溶液とは、言葉の意味から、
水溶液100gに10gの硫酸銅が溶けている、
すなわち、水90.0gに10.0gの硫酸銅が溶けている、と言ってもいいし、
水溶液200gに20gの硫酸銅が溶けている、
すなわち、水180.0gに20.0gの硫酸銅が溶けている、と言ってもいいですよね。
要は、溶液の質量の10.0%が溶質の質量ってことですよね。
【モル濃度への変換について】
水溶液100gに10.0gの硫酸銅が溶けていると考えると、
水溶液の体積は、100÷1.11÷1000[L] ←解説の分母に書かれている式です
溶質のモルは、10.0/160[mol]になりますよね。 ←解説の分子に書かれている式です
水溶液200gに20.0gの硫酸銅が溶けていると考えると、
水溶液の体積は、200÷1.11÷1000[L] ←分母に書かれる式です
溶質のモルは、20.0/160[mol]になりますよね。 ←分子に書かれる式です
水溶液200gで考えたのと、水溶液100gで考えたのを比べると、
分母分子がそれぞれ2倍になっているから、答えは変わらないですよね？
というで、水溶液の量を何gで考えてもモル濃度は答えは同じになります。
続く
【質量パーセント濃度からモル濃度への変換】
まず、言葉の意味から
質量パーセント濃度とは、
溶液の質量に対する溶質の質量の割合を表すもの
密度[g/cm³]とは
溶液1mLの質量[g]を表すもの ←1cm³=1mLですよね
モル濃度とは
溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量を表すもの
考え方
モル濃度を求めなさい、ということは、溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量[mol]を求めなければいけないということ。物質量を求めるには、物質(今回は硫酸)の質量がわからないといけない。密度が1.11g/cm³ということは、
硫酸銅水溶液1mlは1.11gということ。あとは、質量パーセント濃度から、硫酸銅の質量がわかりそう
水溶液の密度が1.11g/cm³(1mLは1.11g)
ⅠⅠ
硫酸銅水溶液1000mLの質量は1.11×1000=1110gである
※モル濃度を求めるので溶液1Lの質量を求めた
ⅠⅠ
質量パーセント濃度が10.0%なので、硫酸銅水溶液1110gのうち、10.0%、すなわち
1110×0.100=111gが硫酸銅(溶質)の質量である。
ⅠⅠ
溶液1Lに含まれる溶質(硫酸銅)の質量は111gである。
ⅠⅠ 硫酸銅のモル質量(1molの質量)は160g/molであるから
硫酸銅111gは(1mol:160g=x[mol]:111gよってx=)111/160=約0.694molである。
よって、求めるモル濃度は0.694mol/L
続く
【質量パーセント濃度から質量モル濃度への変換】
まず、言葉の意味から
質量パーセント濃度・・・溶液の質量に対する溶質の質量の割合
質量モル濃度・・・溶媒1kgあたりに含まれる溶質の物質量mol
言葉の意味より、質量パーセント濃度10.0%の硫酸銅水溶液(溶液)100gには、100×10.0%=100×0.100=10.0gの硫酸銅(溶質)が含まれていますよね。
すなわち、質量パーセント濃度10.0%の硫酸銅水溶液100gには、硫酸銅(溶質)10.0gと水(溶液)100－10.0=90.0gが含まれていますよね。
では、溶媒(今回は水)1kg=1000gには、何gの溶質(硫酸銅)が溶けていますか？
90.0g:10.0g=1000g:◻️g ◻️=1000×10.0÷90.0[g]
より、溶媒1000gには1000×10.0÷90.0=約111.1[g]の硫酸銅が溶けていることになりますよね。
すなわち、111.1[g]/kg
あとは、111.1[g]の硫酸銅が何molか求めたらよい。
硫酸銅のモル質量(1molの質量)は160g/molであるから、111.1[g]の硫酸銅は、
(1mol:160g=⚪mol:111.1[g])
111.1÷160=約0.694mol
よって、答えは0.694mol /㎏
分からなければ質問してください
とてもわかりやすかったです。
2倍にしても同じだからとか言われて当たり前のことをちゃんと理解できてませんでした。
もう少し質問する前に時間のある範囲で考えようと思いました。
長文をご丁寧にありがとうございます！
【質量モル濃度への変換について】
水90.0gに10.0gの硫酸銅が溶けていると考えると、
水の質量は、90.0÷1000[L] ←解説の分母に書かれている式です
溶質のモルは、10.0/160[mol]になりますよね。 ←解説の分子に書かれている式です
水溶液180.0gに20.0gの硫酸銅が溶けていると考えると、
水溶液の体積は、180.0÷1000[L] ←分母に書かれる式です
溶質のモルは、20.0/160[mol]になりますよね。 ←分子に書かれる式です
水90.0gで考えたのと、水180.0gで考えたのを比べると、
分母分子がそれぞれ2倍になっているから、答えは変わらないですよね？
というで、水溶液の量を何gで考えても質量モル濃度も答えは同じになります。
ということで、水溶液が何gある、と仮定しても良いのです。
そもそも、解説に書かれている式は理解できていますか？
水溶液100gの体積は、なぜ100÷1.11÷1000[L]で求まるのか？とか理解できていますか？
後で、私がよくやる、分かりやすい方法教えますね。
公式は一切いりません