目次
７−１ 溶解と水和 溶解の規則性
一般に，極性分子である水は，イオン結晶や極性の強い分子をよく溶かし，ベンゼンのような無極性分子からなる液体は，無極性分子をよく溶かす。
無極性分子の物質どうしは分子間に働くファンデルワールス力が弱く，分子の熱運動によっていずれも混合しあう。
水和
水和……溶質粒子が水分子と結合すること。
? イオン結晶
イオンと水分子との静電気的引力により水和して溶解する。
水和したイオンを水和イオンという。
? 極性分子
アルコールなどでは，水分子と水素結合により水和して溶解する。
問い１ ヨウ素は次のどの物質によく溶けるか。その理由を説明せよ。
ベンゼン
水
四塩化炭素
７−２ 電解質と非電解質
電離
電解質
強電解質 例……塩化ナトリウム，塩化水素
弱電解質 例……硫化水素H2S，酢酸
非電解質……水に溶かしても電離せず，分子の状態で存在する物質。
例……ショ糖，エタノール，尿素CO(NH2)2
問い２ 塩化水素が強電解質，酢酸が弱電解質であることを知るにはどのようにすればよいか。
７−３ 溶液 食塩水がある。これは水に塩化ナトリウムNaClを溶かしたものである。
このように
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ 溶けている物質 （ここではＮａＣｌ）を 溶質 ・
・ 溶かしている物質（ここでは 水）を 溶媒 ・
・ 溶質を溶媒をあわせたもの（ここでは食塩水）を溶液 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
という。特に溶媒が水の場合，溶液のことを水溶液という。
問い３ 次の溶液の溶質と溶媒を記せ。
溶質 溶媒
砂糖水 （ ）（ ）
塩酸 （ ）（ ）
ヨーチン （ ）（ ）
７−４ 重量パーセント濃度 重量パーセント濃度は次のように定義される。
（溶質の質量）ｇ
重量パーセント（％）＝ ×１００
（溶質の質量）ｇ＋（溶媒の質量）ｇ （溶質の質量）ｇ
＝ × １００
（溶液の質量）ｇ
７−５ モル濃度（体積モル濃度） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ 溶液１ 中の溶質の物質量をモル濃度（mol/ ）という。・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ 溶質の物質量（mol） ・
・モル濃度（mol/ ）＝・・・・・・・・・・ ・
・ 溶液の体積（ ） ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ひとつひとつの言葉に注意！
溶液１ …… 溶媒と溶質を合わせたものの体積が１ ということ。
重さが1kgというのではない。
溶媒1kg中というのでもない。
例 １mol/ の食塩水を作るとしよう。Na=23,Cl=35.5 よってNaCl=58.5。
溶液１ 中に食塩58.5gあればこれが１mol/ の食塩水である。
どのようにして作るか。
? NaCl 58.5gに 水1 を加える。…………（ ）
? NaCl 58.5gに 水1kgを加える。 ………（ ）
? NaCl 58.5gに 水941.5gを加える。 ……（ ）
? NaCl 58.5gに 水を加えて1 にする。…（ ）
果たして?のようなことが可能なのだろうか。……実はそのようにするための器具があるのだ。これをメスフラスコという。
ここまで入れると体積が１
●●● 実験 モル濃度 ●●●
目的 0.1mol/ の塩化ナトリウム水溶液を作ることによってメスフラスコの使 い方を習得するとともに，モル濃度についてより深く理解する。
準備 メスフラスコ（100 ），駒込ピペット，ロート
塩化ナトリウム，薬さじ，蒸留水
方法
1. 1OOmLのメスフラスコを用いて，0.1mol/Lの塩化ナトリウム水溶液を作る には，塩化ナトリウムを何g必要か計算せよ。
2. 塩化ナトリウムを1.で求めた量だけ薬包紙に秤りとる。
3. 2.の塩化ナトリウムをロートを用いてメスフラスコに入れ，蒸留水を半分ほ ど加えてから，栓をしてよく振って溶かす。
4. 塩化ナトリウムが完全に溶けたら,,蒸留水を標線まで加える。栓をして，よ く振る。
７−６ 重量％濃度とモル濃度の関係
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ 質量 g ・
・ 密度＝・・・・・・ （g/cm3） ・
・ 体積 cm3 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
密度 ａ g/cm3 の物質が ｖ あると溶液の重さは ａｖ gとなる。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・例題 20.0％の希塩酸（塩化水素の水溶液）の密度が1.10ｇ／ｃｍ3 であ・
・ った。この希塩酸のモル濃度は何mol/ か。 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
［解］ １ ＝１cm
１ で考えると，１ ＝1000 ＝1000cm3
1000×1.10＝1100g
20.0％だから 1100×20.0／100 ＝220 g
HCl＝36.5
220 ／36.5＝6.03 答 6.03 mol/ 練習
【１】 96％の硫酸は密度が15℃で1.84g/cm3である。何mol/ か。
H=1,O=16,S=32
【２】 6.0mol/ の塩酸の密度は1.2g/cm3である。この塩酸のパーセント濃度 はいくらか。 H=1,Cl=35.5
【３】 4.70mol/ の水酸化ナトリウム溶液の密度は，20℃のとき1.18g/cm3で ある。これはNaOHの何％溶液か。 【４】 6mol/ の硫酸の密度は1.34g/cm3である。
この硫酸水溶液のパーセント濃度はいくらか。
この硫酸(水溶液)20 の中には何molの硫酸が溶けているか。
1.5mol/ の硫酸１ をつくりたい。6mol/ の硫酸が何 必要か。
【５】 35％の塩酸の比重は1.18である。この塩酸のモル濃度はいくらか。
ある物体の密度 g/cm3
比重＝・・・・・・・・・・・＝ある物体の密度の数値部分(単位なし)
水の密度 １g/cm3
したがって，比重1.18ということは密度1.18g/cm3 と考えればよい。
練習１
【１】 食塩15gと水85gを溶かした。何％の食塩水ができるか。
【２】 食塩15gと水100gを溶かした。何％の食塩水ができるか。
【３】 20％の食塩水が100gある。この中には溶質と溶媒がそれぞれ何gずつあ るか。
【４】 30％の食塩水が400gある。この中には溶質と溶媒がそれぞれ何gずつあ るか。
【５】 50gの食塩を使って20％の食塩水は何g作れるか。またそのとき加える水は何gか。
【６】 15％の食塩水300gに食塩を50g加えたて完全に溶かしたら，何％になる か。
練習２
【１】 NaOH=40である。水酸化ナトリウム40ｇに水を加えて１ にした。この 溶液の濃度は（ ）mol/ である。
【２】 水酸化ナトリウム20gに水を加えて１ にした。 この溶液の濃度は（ ）mol/ である。
【３】 水酸化ナトリウム40ｇに水を加えて500 にした。ということは，この 溶液１ 中には水酸化ナトリウムが（ ）ｇあることになるから，こ の溶液の濃度は（ ） mol/ である。
【４】 水酸化ナトリウム80ｇに水を加えて１ にした。
この溶液の濃度は（ ）mol/ である。
【５】 １mol/ の水酸化ナトリウム溶液が１ あると，その中にＮａＯＨは
（ ）ｇある。同じ濃度の溶液が２ あると，その中にＮａＯＨは
（ ）ｇある。 ７?９ 固体の溶解度 飽和溶液……溶質がもうこれ以上溶けないような溶液を飽和溶液という。
また，この時の状態を飽和という。
不飽和溶液
過飽和溶液
溶解平衡
溶解度 ……一定量の水に溶ける溶質の最大量を，その溶質の水に対する溶解 度といい，水１００ｇを使って飽和溶液をつくるときに，溶けた溶 質のグラム数で表す。
溶解度曲線……溶解度の温度変化をグラフに表したものである。
? 溶解度曲線の右側は不飽和溶液の状態である。
溶解度曲線上が飽和溶液である。
溶解度曲線の左側は過飽和溶液の状態である。
? 曲線の傾きの大きい物質ほど，温度差による溶解度の違いが大きい。
溶 Ａの状態から温度を下げる 解 と，Ｂ点において飽和溶液 度 Ｃ・ ・ ・ になる。
Ｂ Ａ さらにＣ点まで冷却すると Ｃ?Ｄの量の結晶が析出し ・ Ｄの飽和溶液になる。
Ｄ
温度
例題１ 塩化カリウムKClは，20℃で 50gの水に17.2gまで溶けるが，これ以上 は溶けない。
これは，100gの水に（ ）gまでは溶けうる。
すなわち，溶解度は（ ）である。
このとき，100gの水から（ ）gの飽和水溶液ができる。
塩化カリウムの量（溶質） ｇ 34.4ｇ
∴ ・・・・・・・・・・・・・・・・ ＝ ・・・・・・・・・
飽和水溶液の量 （溶液） ｇ 100 ｇ＋ 34.4ｇ 例題２ 硝酸カリウムの水100gに対する溶液度は, 20℃で31.2,50℃で86.0であ る。
20℃における飽和水溶液の濃度（重量％）はいくらか。
まず，20℃では100gの水に溶質は何g溶けるか。（ ）g。
20℃の飽和溶液は何gになっているか。（ ）g。 ∴ 重量％＝・・・・・・・・・・・ × 100 ＝（ ）％ 50℃における飽和水溶液の濃度（重量％）はいくらか。
まず，50℃では100gの水に溶質は何ｇ溶けるか。（ ）g。
50℃の飽和溶液は何gになっているか。（ ）g。
∴ 重量％＝・・・・・・・・・・・ × 100 ＝（ ）％
50℃における飽和水溶液100gを20℃にすると結晶は何g析出するか。
練習
【１】80℃における硫酸銅（?）の飽和水溶液が200gある。80℃および20℃におけるCuSO4の溶解度をそれぞれ56,20,析出する結晶の化学式をCuSO4・5H2Oとして，次の各問いに答えよ。CuSO4＝160,H ＝１,O ＝16.
80℃の飽和水溶液の重量％濃度を求めよ。
80℃の飽和水溶液200gをを20℃に冷却すると，析出する結晶は何gか。
20℃の水110gにCuSO4・5H2Oの結晶を溶解した水溶液は重量％濃度が10％で あった。溶解したCuSO4・5H2Oは何ｇか。
【２】 水100gに対する塩化カリウムの溶解度は, 20℃で34.4，80℃で51.0である。次の各問いに答えよ。
80℃における飽和溶液100 g 中には塩化カリウムは何g 溶けているか。
10gの塩化カリウムを水に解かして20℃の飽和溶液をつくるには水何gを使え ばよいか。
80℃の飽和溶液100gを20℃に冷却したら結晶何 gが析出するか。
20℃における飽和溶液100gから水30gを蒸発させたら,何gの結晶が析出する か。
【１】 次の文の中の（ ）の中に適当な語句または数値を入れよ。
一般に，溶質が溶媒に溶けるには限度がある。溶質が限度いっぱいに溶けた溶液を（? ）溶液といい，このときの濃度を溶解度という。溶解度はふつう，溶媒（? ）ｇ中の溶質のグラム数で表す。固体の溶解度は，一般に，温度が高くなるほど（? ）くなり，気体の溶解度は（? ）くなる。
【４】 次の各問いに答えなさい。 60℃における硝酸ナトリウムの溶解度は125 である。この温度で硝酸ナトリ ウムの飽和溶液を作ると何％溶液になるか。 40℃において20％ショ糖溶液200gには，あと何 gのショ糖を溶かすことがで きるか。ただし，40℃におけるショ糖の溶解度を256 とする。 水300gに20℃硫酸銅を飽和させるのに，何 gの結晶（CuSO4 ・5H2O）が必要 か。ただし，CuSO4 の溶解度（20℃）を20とする。
７?１０ 気体の溶解度 気体の溶解度と温度 ヘンリーの法則
練習５
【１】 標準状態で，水素が10 の水に接している。水素は水1.0 に標準状態 で0.021 溶解するものとして，次の各問いに答えよ。
10 の水に溶解する水素は，標準状態で何 か。
０℃，2.0atmにすると水素は水10 に何ｇ溶解するか。
０℃，5.0atmにすると水素は水10 に何ｇ溶解するか。
◎気体の溶解量は温度の上昇とともに減少する。
例外……ブタンへのHeの溶解。 ヘンリーの法則 一定量の液体に溶ける気体の質量は，一定温度では圧力に比例する。
一定温度で，一定量の液体に溶ける気体の体積は，圧力に関係なく一定である。混合気体では，各気体の分圧によってきまり，他の気体の存在によって影響を受けない。
ヘンリーの法則は，アンモニアや塩化水素などのように溶解量の多いものに は当てはまらない。
水に対する気体の溶解量
温度(℃) N2 O2 H2 HCl NH3
0 2.94mg 6.95mg 0.19mg 82.3mg 36.2mg
10 2.31 5.37 0.17 77.2 30.9
20 1.90 4.34 0.16 71.9 26.0
30 1.62 3.59 0.15 63.3 21.6
気体の分圧と水蒸気圧との合計が１気圧のとき，水100g
に溶解する気体の重量。
【２】 0 ℃，１atm の気体の100gの水に溶ける量は窒素2.94×10-3g ，酸素 6.95×10-3g である。0 ℃，１atm の空気が水に溶けるとき，溶けた窒素と酸素のモル比を求めよ。ただし，空気は窒素と酸素の体積比が４：１の混合気体である。
【３】 酸素と窒素は 5℃，1atmで10g の水にそれぞれ 0.607mg，0.260mg 溶ける。いま，10 の耐圧容器に水20g と 5℃，1atmの空気を封入した後，さらに中の気体が漏れないようにして0.5molの酸素を注入し，温度を 5℃に保ったとき，20g の水に溶けている酸素の重量は窒素の重量の何倍か。ただし，空気は窒素と酸素が体積比で４：１の混合気体であるとし，容器内の水の体積および気体が水に溶けたことによる容器内の圧力低下と水の蒸気圧は無視するものとする。
［3.91] （74 九大） ７ 溶液 ７?１ （ ）内を埋めよ。
溶質が（ ア ）に溶けて均質な（ イ ）となっている（ ウ ）を溶液という。溶液の濃度は一定の溶液中に含まれる溶質の（ エ ）で表される重量パーセント濃度と（ オ ）で表されるモル濃度が用いられる。 ７?２ 次の文の中の（ ）の中に適当な語句または数値を入れよ。
一般に，溶質が溶媒に溶けるには限度がある。溶質が限度いっぱいに溶けた溶液を（ ? ）溶液といい，このときの濃度を溶解度という。溶解度はふつう，溶媒（ ? ）g中の溶質のグラム数で表す。固体の溶解度は，一般に，温度が 高くなるほど（ ? ）くなる。 ７?３ 次の物質を???に分けよ。
? 電解質 ? 非電解質 ? 水に溶けない物質
硝酸カリウム ショ糖（グルコース） ナフタレン
水酸化カリウム エタノール 四塩化炭素
７?４ 6mol/ の硫酸の密度は1.34g/cm3である。
この硫酸水溶液のパーセント濃度はいくらか。
この硫酸(水溶液)20 の中には何molの硫酸が溶けているか。
1.5mol/ の硫酸１ をつくりたい。6mol/ の硫酸が何 必要か。 ７?５ 35％の塩酸の比重は1.18である。この塩酸のモル濃度はいくらか。
ある物体の密度 g/cm3
比重＝・・・・・・・・・・・＝ある物体の密度の数値部分(単位なし)
水の密度 １g/cm3
したがって，比重1.18ということは密度1.18g/cm3と考えればよい。 ７?６ 17.5％の希硫酸が840gある。この希硫酸のモル濃度を求めよ。ただし，希硫酸の密度を1.20g/cm3とする。 ７?７
食塩15gと水85gを溶かした。何％の食塩水ができるか。
食塩15gと水100gを溶かした。何％の食塩水ができるか。
20%の食塩水が100gある。この中には溶質と溶媒がそれぞれ何gずつあるか。 30%の食塩水が400gある。この中には溶質と溶媒がそれぞれ何gずつあるか。 50gの食塩を使って20%の食塩水は何g作れるか。またそのとき加える水は何g か。
15%の食塩水300gに食塩を50g加えたて完全に溶かしたら，何%になるか。
７?８
NaOH=40である。水酸化ナトリウム40gに水を加えて１ にした。この溶液の 濃度は（ ア ）mol/ である。
水酸化ナトリウム20gに水を加えて１ にした。この溶液の濃度は（ イ ) mol/ である。
水酸化ナトリウム40ｇに水を加えて500 にした。ということは，この溶液 １ 中には水酸化ナトリウムが（ ウ ）gあることになるから，この溶液の 濃度は（ エ ） mol/ である。
水酸化ナトリウム80ｇに水を加えて１ にした。この溶液の濃度は（ オ ）mol/ である。
１mol/ の水酸化ナトリウム溶液が１ あると，その中にNaOHは（ カ ） gある。同じ濃度の溶液が2 あると，その中にNaOHは（ キ ）gある。
７?９ KClの水に対する溶解度は20℃で34,80℃で51(g/100g水)である。
10％KCl水溶液100gには，20℃でさらに何gのKClが溶けるか。
80℃のKCl飽和溶液100gを20℃に冷却するとKCl何gが析出するか。 ７?１０ 次の各問いに答えなさい。
60℃における硝酸ナトリウムの溶解度は125である。この温度で硝酸ナトリ ウムの飽和溶液を作ると何％溶液になるか。 40℃において20％ショ糖溶液200gには，あと何gのショ糖を溶かすことがで きるか。ただし，40℃におけるショ糖の溶解度を256とする。 水300gに20℃硫酸銅を飽和させるのに，何gの結晶（CuSO4･5H2O）が必要か｡ ただし，CuSO4の溶解度(20 )を20とする。
７ 溶液 ７?１
ア 溶媒 イ 混合物 ウ 液体 エ 質量 オ 物質量 ７?２
? 飽和 ? 100 ? 高く ７?３
? ? ?
７?４ 44％ 0.12mol 250
解説：
H2SO4=98 1 で考えると，
98g/mol×6mol×100
・・・・・・・・・・・ ＝43.88％
1000cm3×1.34g/cm3
6mol/ ×(20/1000) ＝0.12mol
6mol/ ×(ｘ/1000) ＝1.5mol ｘ＝250 ７?５ 11mol/
解説：
HCl=36.5 1 で考えると，
1000cm3×1.18g/cm3×0.35
・・・・・・・・・・・・＝11.3 mol/
36.5g/mol ７?６ モル濃度：2.14mol/
解説：
H2SO4=98 1 で考えると，
1000cm3×1.20g/cm3×0.175
・・・・・・・・・・・・＝2.142 mol/
98g/mol ７?７ 15% 13% 溶質：20g，溶媒：80g
溶質：120g，溶媒：280g 250g，水200g 27.1% ７?８
ア 1 イ 0.5 ウ 80 エ 2 オ 2 カ 40 キ 80 ７?９
20.6g 11.3 g
解説：
34×(90/100)?10＝20.6g (51?34)×(100/151)＝11.25g
７?１０
７?１０ 次の各問いに答えなさい。
60℃における硝酸ナトリウムの溶解度は125である。この温度で硝酸ナトリ
目次
