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質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)

カワウソ先生割(われ)る数(かず)は「水(みず)の質量(しつりょう)」じゃなくて「水(みず)と溶(と)かした物(もの)を合(あ)わせた質量(しつりょう)」。ここを間違(まちが)える人(ひと)が多(おお)いよ。

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  1. 物質(ぶっしつ)を溶(と)かしている液体(えきたい)を溶媒(ようばい)、溶(と)けている物質(ぶっしつ)を溶質(ようしつ)、溶質(ようしつ)が溶媒(ようばい)に溶(と)けた液(えき)全体(ぜんたい)を溶液(ようえき)という。溶媒(ようばい)が水(みず)のとき水溶液(すいようえき)という。
  2. 質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)〔%〕=溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)÷溶液(ようえき)の質量(しつりょう)×100。溶液(ようえき)の質量(しつりょう)は、溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)と溶媒(ようばい)の質量(しつりょう)の和(わ)になる。
  3. 水溶液(すいようえき)では溶質(ようしつ)の粒子(りゅうし)が水(みず)の中(なか)に均一(きんいつ)に散(ち)らばり、時間(じかん)がたっても下(した)にたまらない。色(いろ)がついていても透明(とうめい)に見(み)える。

詳しく

公式(こうしき)

食塩(えん)(新しいタブで開きます)水(みず)では、溶(と)けている食塩(しょくえん)を溶質(ようしつ)、食塩(しょくえん)を溶(と)かしている水(みず)を溶媒(ようばい)、両方(りょうほう)を合(あ)わせた液(えき)全体(ぜんたい)を溶液(ようえき)という。溶媒(ようばい)が水(みず)の溶液(ようえき)を水溶液(すいようえき)という。

溶液(ようえき)の濃(こ)さは、溶液(ようえき)全体(ぜんたい)の質量(しつりょう)のうち溶質(ようしつ)が何%(なんぱーせんと)を占(し)めるかで表(あらわ)す。これを質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)といい、「溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)〔g〕÷溶液(ようえき)の質量(しつりょう)〔g〕×100」で求(もと)める。

溶液(ようえき)の質量(しつりょう)は「溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)+溶媒(ようばい)の質量(しつりょう)」。式(しき)を変形(へんけい)すると、溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)=溶液(ようえき)の質量(しつりょう)×濃度(のうど)÷100になる。

割る数は、溶質と溶媒を合わせた溶液全体の質量Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

例題(れいだい)

例題(れいだい)1:水(みず)90gに食塩(しょくえん)10gを溶(と)かした食塩水(しょくえんすい)の濃度(のうど)は、10÷(10+90)×100=10%。割(われ)る数(かず)は水(みず)の90gではなく、溶液(ようえき)全体(ぜんたい)の100g。

例題(れいだい)2:5%の食塩水(しょくえんすい)200gに溶(と)けている食塩(しょくえん)の質量(しつりょう)は、200×5÷100=10g。水(みず)の質量(しつりょう)は200−10=190gになる。

例題(れいだい)3:砂糖(さとう)25gを水(みず)に溶(と)かして20%の砂糖水(さとうすい)をつくるには、溶液(ようえき)全体(ぜんたい)を25÷20×100=125gにすればよい。加(くわ)える水(みず)は125−25=100g。

なぜそうなるか

物質(ぶっしつ)が水(みず)に溶(と)けると、溶質(ようしつ)は目(め)に見(み)えないほど小(ちい)さな粒子(りゅうし)に分(わ)かれて水(みず)の粒子(りゅうし)の間(ま)に入(はい)りこむ。粒子(りゅうし)は水(みず)の中(なか)を動(うご)き回(まわ)り、やがて溶液(ようえき)全体(ぜんたい)に均一(きんいつ)に広(ひろ)がる。

そのため水溶液(すいようえき)は、どこを取(と)り出(だ)しても濃(こ)さが同(おな)じで、置(お)いておいても溶質(ようしつ)が下(した)にたまることはない。硫酸(りゅうさん)銅(どう)の水溶液(すいようえき)のように色(いろ)がついていても、向(む)こう側(がわ)が透(す)けて見(み)える。

溶質(ようしつ)は溶(と)けても消(き)えてなくなったわけではないので、溶(と)かす前(まえ)の水(みず)と溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)の和(わ)と、できた溶液(ようえき)の質量(しつりょう)は等(ひと)しい。濃度(のうど)の式(しき)で溶液(ようえき)の質量(しつりょう)を「溶質(ようしつ)+溶媒(ようばい)」とするのはこのため。

溶質の粒子は水全体に均一に広がるAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

確認問題

問題 1 / 4水(みず)80gに砂糖(さとう)20gを溶(と)かした砂糖水(さとうすい)の質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)はどれか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

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

  1. 水(みず)80gに砂糖(さとう)20gを溶(と)かした砂糖水(さとうすい)の質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)はどれか。

    • ◯ 16%
    • ◯ 20%
    • ◯ 25%
    • ◯ 80%

    正解:20%
    20÷(20+80)×100=20%。割(われ)る数(かず)は水(みず)80gではなく溶液(ようえき)全体(ぜんたい)の100g。

  2. 質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)8%の食塩水(しょくえんすい)150gに溶(と)けている食塩(しょくえん)の質量(しつりょう)はどれか。

    • ◯ 8g
    • ◯ 12g
    • ◯ 18.75g
    • ◯ 142g

    正解:12g
    溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)=溶液(ようえき)の質量(しつりょう)×濃度(のうど)÷100=150×8÷100=12g。

  3. 食塩水(しょくえんすい)で、食塩(しょくえん)を溶(と)かしている水(みず)のことを何(なん)というか。

    • ◯ 結晶(けっしょう)
    • ◯ 溶質(ようしつ)
    • ◯ 溶媒(ようばい)
    • ◯ 溶液(ようえき)

    正解:溶媒
    溶(と)かしている液体(えきたい)が溶媒(ようばい)、溶(と)けている物質(ぶっしつ)が溶質(ようしつ)、両方(りょうほう)を合(あ)わせた液(えき)全体(ぜんたい)が溶液(ようえき)。

  4. 砂糖(さとう)を水(みず)に溶(と)かしてしばらく置(お)いた砂糖水(さとうすい)の濃(こ)さとして正(ただ)しいものはどれか。

    • ◯ まん中(なか)だけ濃(こ)い
    • ◯ 上(うえ)のほうが濃(こ)い
    • ◯ 底(そこ)のほうが濃(こ)い
    • ◯ どこでも同(おな)じ濃(こ)さ

    正解:どこでも同じ濃さ
    溶質(ようしつ)の粒子(りゅうし)は水(みず)の中(なか)を動(うご)き回(まわ)って均一(きんいつ)に広(ひろ)がるので、置(お)いておいても下(した)にたまらず、どこでも同(おな)じ濃(こ)さになる。

単元のポイント

  • 溶質(ようしつ) 溶(と)けている物質(ぶっしつ)(食塩(しょくえん)など)
  • 溶媒(ようばい) 溶質(ようしつ)を溶(と)かしている液体(えきたい)(水(みず)など)
  • 溶液(ようえき) 溶質(ようしつ)+溶媒(ようばい)。溶媒(ようばい)が水(みず)なら水溶液(すいようえき)
  • 質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど) 溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)÷溶液(ようえき)の質量(しつりょう)×100〔%〕
問題を解く
単元のポイント
  • 溶質(ようしつ) 溶(と)けている物質(ぶっしつ)(食塩(しょくえん)など)
  • 溶媒(ようばい) 溶質(ようしつ)を溶(と)かしている液体(えきたい)(水(みず)など)
  • 溶液(ようえき) 溶質(ようしつ)+溶媒(ようばい)。溶媒(ようばい)が水(みず)なら水溶液(すいようえき)
  • 質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど) 溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)÷溶液(ようえき)の質量(しつりょう)×100〔%〕