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例題1
固体の溶解度と濃度
硝酸カリウムKNO3は, 水100gに対して27℃で40g, 80°℃で169gまで溶ける
次の各問いに答えよ。式量: KNO3=101
27°℃における硝酸カリウムの飽和水溶液の質量パーセント濃度は何%か、ま
た,モル濃度は何mol/Lか。ただし, この水溶液の密度は1.20g/cm°とする。
『02) 80°℃の飽和水溶液200gに含まれる硝酸カリウムは何gか。
X3) 80°℃の硝酸カリウム飽和水溶液200gを27°℃まで冷却すると, 何gの結晶が
析出するか。
0oin。
溶解度の問題は,溶媒が100gのときの量的関係を基準として, 比例計算で解く。
飽和水溶液(g)
100+S
解 (1) 溶解度Sを用いると,溶媒、
溶質,飽和水溶液の量的関係は,右表の
ようになる。質量パーセント濃度の公式
に代入すると,
温度(C)
溶媒(g]
溶質(g)
t
100
S
27
100
40
140
溶質の質量
水溶液の質量
40g
140g
質量パーセント濃度 %=
× 100 =
× 100- 29 %
飽和水溶液140gの体積=
140g
1.20g/mL
=116mL
40
-mol
101
116× 10-3L
したがって,モル濃度は,
= 3.4mol/L
(2) 80°℃での, 溶媒, 溶質, 飽和水溶液の
量的関係は,右表のようになる。飽和水溶
液200gに溶けている硝酸カリウムの質量
をx[g]として,溶質の量と飽和水溶液の
量の比例関係に着目して等式をつくると,
温度(C)
溶媒(g]
溶質(g)
飽和水溶液(g)
80
100
169
269
80
200 -』
x
200
169g
269g
x
x=126g
200g
(3) (1)と同様に, 溶媒, 溶質,飽和水溶液
の各温度における量的関係は, 右表のよう
になる。80°℃の飽和水溶液269gを27°℃ま
で冷却すると,析出する結晶(溶質)は,
温度(C)
溶媒(g]
溶質(g)
飽和水溶液(g)
80
100
169
269
27
100
40
140
169g-40g=129g
となる。したがって, 80℃の飽和水溶液200gを冷却したときに析出する結晶(溶質)の質量
をャ「g]として,温度差による析出量と 80°℃での飽和水溶液の量の比例関係系に着目して等式
をつくると,
129g
269g
y
y=95.9g
200g