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質問されてから時間がたちましたが教えましょうか？
【やり方1】
析出する量＝80℃で溶液に溶けている溶質の質量－20℃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、80℃で飽和水溶液100gに溶けている溶質の質量を求める。
問題文より、80℃では、溶媒(今回は水)100gに対して溶質(今回は硝酸ナトリウム)が148gまで溶けることができることがわかる。
すなわち、80℃の飽和溶液(溶媒＋溶質)100+148=248gには148gの硝酸ナトリウムが溶けていることがわかる。
では、80℃の飽和溶液100gには、硝酸ナトリウムが何g溶けていることになりますか？
248[g]:148[g]=100[g]:x[g]
x=148×100÷248=59.6g
次に、20℃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、80℃の飽和溶液100gとは溶媒100－59.6=40.4gに溶質59.6gが溶けている溶液であった。80℃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。
※冷やすと溶けることのできる溶質の量は変化しますよね
すなわち、20℃の時、溶媒40.4g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、20℃では、溶媒(今回は水)100gに対して溶質(今回は硝酸ナトリウム)が88gまで溶けることができることがわかる。
では、溶媒40.4gには、硝酸ナトリウムが何g溶けることができますか？
100[g]:88[g]=40.4[g]:x[g]
x=88×40.4÷100=約35.6g
以上より、析出する量は、59.6－35.6=24g
【やり方2】
溶解度より、80℃の飽和水溶液では、水100gに対して148gの硝酸ナトリウムが溶けている
20℃の飽和水溶液では、水100gに対して88gの硝酸ナトリウムが溶けている
ということは、80℃の飽和水溶液を20℃にすると、水100gあたり148－88=60g
の硝酸ナト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、80℃の飽和水溶液(やり方1と同じ様に求めて、水40.4gに溶質59.6gが溶けている
溶液であった)を20℃に冷やしている。
水100gを含む80℃の飽和水溶液を20℃に冷やすと、60gの硝酸ナトリウムが析出することから、今回の、水40.4gを含む80℃の飽和水溶液を20℃に冷やすと、
100g:60g=40.4g:◻️g
◻️=60×40.4÷100=約24g
24gの硝酸ナトリウムが析出することがわかる。
【やり方3】
溶解度より、80℃の飽和水溶液では、水100gに対して148gの硝酸ナトリウムが溶けている
20℃の飽和水溶液では、水100gに対して88gの硝酸ナトリウムが溶けている
ということは、80℃の飽和水溶液を20℃にすると、飽和水溶液248gあたり148－88=60g
の硝酸ナトリウムが析出することがわかる。
では、今回の問題文。
80℃の飽和水溶液248gを20℃に冷やすと、60gの硝酸ナトリウムが析出することから、
今回の、80℃の飽和水溶液100gを20℃に冷やすと、
248g:60g=100g:◻️g
◻️=60×100÷248=約24g
24gの硝酸ナトリウムが析出することがわかる。
【やり方4】
析出した硝酸ナトリウムを除いた部分は飽和水溶液、ということを利用します
析出する硝酸ナトリウムの質量をx[g]とします。
80℃の飽和水溶液100gとは、
水40.4gに硝酸ナトリウムが59.6g溶けていました。
20℃に冷やすと、x[g]の硝酸ナトリウムが析出したとすると、
20℃の水溶液(析出した結晶を除いた部分)は、
水40.4gに硝酸ナトリウムが59.6－x[g]溶けていることになります。
この部分は飽和水溶液と言えますよね。
すなわち、水100gに対して88gの割合で溶質が溶けている溶液です。
よって、
100g:88g=40.4g:59.6－x[g]
88×40.4=100(59.6－x)
x=約24
以上より、24gの硝酸ナトリウムが析出することがわかる。
長々とすいません。
好きなやり方で解いてみてください。
ちなみに、やり方4は、水和物を含む結晶が析出するときに、よく使われる方法ですね。
ありがとうございます!!
明日テストなのでお願いします🙏