第２章 基礎的な化学
6⃣溶液の濃度と溶解度
重要ポイント
溶かす液体（溶媒）、溶ける物質（溶質）、溶ける量（溶解度）
溶液中の濃度を表す式
溶液と溶解度
砂糖水や食塩水など、液体に他の物質が溶けて均一な液体になることを溶解という。
溶解によって得られる均一な液体を溶液、物質を溶かしている液体を溶媒、溶媒が水である溶液を水溶液という。
また、溶媒に溶けている物質を溶質という。溶質は個体、液体、気体のいずれもあります。
たとえば、
１００ｇの水に１０ｇの食塩水が溶けているとした場合、１１０ｇの食塩水になる。
- 溶媒・・・１００の水
- 溶質・・・１０ｇの食塩
- 溶液・・・１１０ｇの食塩水
溶媒は水なので、この溶液は水溶液になります。
溶媒１００ｇに溶解する溶質の最大量（ｇ）のことを、溶解度という。
水に（溶媒）にインスタントコーヒー（溶質）を入れると、適量なら全部溶けるが、入れすぎると溶け残りがある。つまり、液体に物質を溶かすことができる量には限界がある。
この限界の量を液体（溶媒）１００ｇでどれだけ溶けるか表したのが溶解度です。
たとえば、
硝酸ナトリウムは水１００ｇの温度が１０℃のとき２２ｇまで溶ける。このときの硝酸ナトリウムの溶解度は２２になる。
基本的に、溶質が個体と液体の溶解度は溶媒の温度が高くなると大きくなる。ただし、溶質が気体の場合は溶媒の温度が上がると溶解度は小さくなる。
溶液の濃度
溶液に含まれている溶質の量の割合を溶液の濃度という。濃度の表し方はいくつかあり、下記の通りです。
・重量％濃度（単位は％またはwt％）
溶液の質量に対して、溶質の質量がどれくらいの割合を占めるかを表した濃度。
重量％濃度＝溶質の質量÷溶液の質量ｇ×１００
溶液の質量は、『溶質＋溶媒』の質量のこと。
１００ｇの水に１０ｇの食塩を溶かした場合、溶質が１０ｇ、溶液は１００＋１０＝１００gになるので、
溶質の質量１０ｇ÷溶液の質量１１０×１００＝９．０９％
が濃度になる。
・モル濃度（単位はmol/ℓ）
たとえば、
水４ℓに食塩２molが溶けていたら、
溶質の質量２mol÷溶液の体積４ℓ＝モル濃度０．５mol/ℓ
さらに、モル濃度に溶液の体積をかけると、溶質の物質量が分かる。
４ℓの食塩水のモル濃度が０．５mol/ℓの場合、
溶液の体積４ℓ×モル濃度０．５＝溶質の質量２mol
つまり、４ℓの食塩のモル濃度が０．５mol/ℓの場合、２molの食塩が溶けていることになる。
・質量モル濃度（単位はmol/kg）
溶媒１kgの中にどれくらいのmolの溶質が溶けているかを表した濃度で、溶液の沸点や凝固点を調べるときに使う。
質量モル濃度＝溶質の物質量mol÷溶媒の質量kg
水１００gに食塩１molが溶けていた場合、
溶質の質量１mol÷溶媒の質量０．１kg＝質量モル濃度１０mol/kg
まとめ
- 溶解・・・液体に他の物質が溶けて均一な液体になること
- 溶液・・・溶解によって得られる均一な液体
- 溶質・・・溶媒に溶けている物質（砂糖など）
- 溶媒・・・物質を溶かしている液体（水など）
- 水溶液・・・溶媒が水である溶液（砂糖水など）
- 溶解度・・・溶媒１００ｇに溶解する溶質の最大量（ｇ）のこと
溶質が個体と液体の溶媒の温度が↑、溶解度は↑。
溶質が気体の場合は溶媒の温度が↑溶解度は↓
重量％濃度＝溶質の質量÷溶液の質量ｇ×１００
モル濃度＝溶質の物質量mol÷溶液の体積ℓ
コメント