質量パーセント濃度
カワウソ先生割る数は「水の質量」じゃなくて「水と溶かした物を合わせた質量」。ここを間違える人が多いよ。
30秒でつかむ
- 物質を溶かしている液体を溶媒、溶けている物質を溶質、溶質が溶媒に溶けた液全体を溶液という。溶媒が水のとき水溶液という。
- 質量パーセント濃度〔%〕=溶質の質量÷溶液の質量×100。溶液の質量は、溶質の質量と溶媒の質量の和になる。
- 水溶液では溶質の粒子が水の中に均一に散らばり、時間がたっても下にたまらない。色がついていても透明に見える。
詳しく
公式
食塩(新しいタブで開きます)水では、溶けている食塩を溶質、食塩を溶かしている水を溶媒、両方を合わせた液全体を溶液という。溶媒が水の溶液を水溶液という。
溶液の濃さは、溶液全体の質量のうち溶質が何%を占めるかで表す。これを質量パーセント濃度といい、「溶質の質量〔g〕÷溶液の質量〔g〕×100」で求める。
溶液の質量は「溶質の質量+溶媒の質量」。式を変形すると、溶質の質量=溶液の質量×濃度÷100になる。
例題
例題1:水90gに食塩10gを溶かした食塩水の濃度は、10÷(10+90)×100=10%。割る数は水の90gではなく、溶液全体の100g。
例題2:5%の食塩水200gに溶けている食塩の質量は、200×5÷100=10g。水の質量は200−10=190gになる。
例題3:砂糖25gを水に溶かして20%の砂糖水をつくるには、溶液全体を25÷20×100=125gにすればよい。加える水は125−25=100g。
なぜそうなるか
物質が水に溶けると、溶質は目に見えないほど小さな粒子に分かれて水の粒子の間に入りこむ。粒子は水の中を動き回り、やがて溶液全体に均一に広がる。
そのため水溶液は、どこを取り出しても濃さが同じで、置いておいても溶質が下にたまることはない。硫酸銅の水溶液のように色がついていても、向こう側が透けて見える。
溶質は溶けても消えてなくなったわけではないので、溶かす前の水と溶質の質量の和と、できた溶液の質量は等しい。濃度の式で溶液の質量を「溶質+溶媒」とするのはこのため。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/mass-percent-concentration/?from=print#quiz
水80gに砂糖20gを溶かした砂糖水の質量パーセント濃度はどれか。
- ◯ 16%
- ◯ 20%
- ◯ 25%
- ◯ 80%
正解:20%
20÷(20+80)×100=20%。割る数は水80gではなく溶液全体の100g。質量パーセント濃度8%の食塩水150gに溶けている食塩の質量はどれか。
- ◯ 8g
- ◯ 12g
- ◯ 18.75g
- ◯ 142g
正解:12g
溶質の質量=溶液の質量×濃度÷100=150×8÷100=12g。食塩水で、食塩を溶かしている水のことを何というか。
- ◯ 結晶
- ◯ 溶質
- ◯ 溶媒
- ◯ 溶液
正解:溶媒
溶かしている液体が溶媒、溶けている物質が溶質、両方を合わせた液全体が溶液。砂糖を水に溶かしてしばらく置いた砂糖水の濃さとして正しいものはどれか。
- ◯ まん中だけ濃い
- ◯ 上のほうが濃い
- ◯ 底のほうが濃い
- ◯ どこでも同じ濃さ
正解:どこでも同じ濃さ
溶質の粒子は水の中を動き回って均一に広がるので、置いておいても下にたまらず、どこでも同じ濃さになる。
単元のポイント
- 溶質 溶けている物質(食塩など)
- 溶媒 溶質を溶かしている液体(水など)
- 溶液 溶質+溶媒。溶媒が水なら水溶液
- 質量パーセント濃度 溶質の質量÷溶液の質量×100〔%〕