化学
高校生
解決済み

化学の固体の溶解度についての問題です。
解説には(傍線部)析出後はSO42-が極めて少ないので、とあるんですがこれってNaSO4が析出しない理由にならなくないですか?
Ca2+がなくなってしまうのはわかるんですが、いうてSO42-は0.0012mol残っているのでむしろ最初に析出しているCaSO4よりも多いというか。。CaSO4が0.001molで析出しているならNaSo4も0.0012molで析出できるのでは、と思ってしまいます。

問4 固体の溶解度 海水 100gに含まれる Mg°t以外のイオンからなる塩の組成および可能な最大の 物質量は次のようになる。 ok. 自己採点小 さ 溶解度+8(差 0.047 mol] (0S8番千息) NaCI として0.047 mol Na+ 0.45 mol 0.403 mol CI 0.055 mol 聞上(er Na2SO4として 0.0022 mol Na* 0.047 mol 0.21 mol 0.208 mol SO- 0.0022 mol) 4 Ca+ 0.0010 mol CaCle として0.0010 mol 0.45 mol 0.449 mol S問 CI- 0.055 mol 1O o1 出量貸の O.H S 0.0010 mol Ca+ CaSO4として 0.0010 mol 0.0015 mol 0.0005 mol SO- 0.0022 mol よって,最初に析出するのは差の小さい CaSO4 である。CaSO4 が析出した後, 水溶液中の Ca+ と SO.?は極めて少ないので, 2番目に析出する塩は Ca+ と 折出によってオが洞るとを考慮る SO-を含まない NaCI である。 4 Tomg o| 4
問4 ある場所で採取した海水 100gを30 ℃ で濃縮して塩を析出させる実験を 行った。この海水 100gに含まれる主なイオン(Na*, Mg?+, Ca?+, CI-, SO-)の物質量を表1に示す。この実験でNACI, Na2SO4, CaCl2, CaSO4 の中で最初と2番目に析出する塩の組合せとして最も適当なものを,次ページ の0~Oのうちから一つ選べ。 なお,表2に30℃における NaCl, NazSO4 CaCla, CaSO4 のそれぞれの飽和水溶液100gに含まれる塩の物質量を示す。 また,海水と純粋な水に対する塩の溶解性は変わらないものとし, Mg^* の塩 の生成については無視してよい。 4 C920 02 表 1 CSCI 海水 100gに含まれる主なイオンの 物質量(mol) 02 Na+ 0.047 Kである。 2+ 0.0053 ある。 Ca?+ 0.0010 Kである。 CI- 0.055 覧は0.057 K であ SO,?- 0.0022 表 2 30 ℃における塩の飽和水溶液100g に含まれる塩の物質量 [mol) NaCI 0.45 Na,SO4 0.21 CaClz 0.45 CaSO4 0.0015

回答

✨ ベストアンサー ✨

単純に、0.0010と0.0012の違いだけ見て判断は❌。

溶解度のmolが全然違うから、Na2SO4は0.21も溶解度あるから出てこない。

Na2SO4が0.0010と0.0012で、0.002多く溶けているが、溶解度がめちゃくちゃ高いから析出しない。溶解度との差が小さいほど出やすく、最初にCaSO4が析出してしまう。その後の話は解答一番下に書かれている通り、NaClとなる。

だから、Na2SO4の出番は無し。最初たくさん溶けているが、溶解度が大きいから出て来ない 

>CaSO4が0.001molで析出しているならNaSo4も0.0012molで析出できるのでは、と思ってしまいます。

思っても良いが、溶解度がめちゃくちゃ高いから、溶けているmolだけ見るのではなく素直出てこないと考えましょう🙇

紡麦

もちろん、0.0010と0.0012だけを見て判断したのではないです。
写真を添付します。
CaSO4の析出後は、このようになりませんか?
仮にNaSO4が析出できるとして、差で考えるなら、NaSO4の方がNaClよりも溶解度の差は小さいです。だから説明になってないのではないかと思ったわけです。

これって差で考えるからおかしくなるってことはありませんか?ネットでも調べたんですが、割って濃縮率(?)みたいなものを出して解いている方がいて、そちらの方が納得がいくなと少し思ったので。。

紡麦

写真です。

🍇こつぶ🐡

最初からSO4が余っている状態で、NaClとNa2SO4の差を比べるなら、Na2SO4に軍配があがりますが、
その前に差が遥かに小さい(析出しやすい)CaSO4がいるから、先に析出してしまうから、そのSO4が無くなるから、NaClとなってますよね。

確かに、溶解度の差を考えると、二番目に差が小さいのは、Na2SO4になりますね。これで考えるとNa2SO4になりますね。ただ、NaClは温度変化で溶け方あまり変わらないから、溶解度曲線とかも判断してNaClになったのかな?二番目沈殿も差だけ考えたら、確かにNa2SO4になりますね。SO4が少ないですが、差は小さいから確かにしっくり来ますね。うーん、私も迷ってきました。すいません。

🍇こつぶ🐡

NaClが二番目みたいです。
考え方は今分からないです。参考まで。
http://www5d.biglobe.ne.jp/~obashi/nigari/nigari.html

🍇こつぶ🐡

溶解度曲線の温度変化で溶解度あまり変わらない感じと大量に溶けているNaClが出やすいのかなと。
Na2SO4は最初から海水に少ないから、濃縮していったら、大量にあるNaClが出るのかな?と思いました🙇

紡麦

混乱に巻き込んでしまい、なんかすみません。。🙇🏻‍♀️
夜遅くまで、それに参考ページまでわざわざありがとうございます。
もう少し自分でも考えてみます、!
また機会がありましたらよろしくお願いいたします。

紡麦

なるほど、画像確認しました。
たしかに、シンプルに考えればNa2SO4は溶解度に対して実際にある量が小さいですもんね。(結局は比の考え方に帰着する方が自然というか…)
なんとなく理解できました。ありがとうございます。
ベストアンサー押しておきますね。

🍇こつぶ🐡

濃縮だから、いきなり水が大量に減るのでなく、徐々に減ることを考えたら、たくさんあるのが出やすいかなと。それが最初の画像1の解答一番下の1行かなと思います🙇

紡麦

確率論的な話ってことですよね。。
完全に余談(?)なんですが、解決済みにならないものは削除するというのには何か理由があるんですか、?

🍇こつぶ🐡

私のプロフィールで確認下さい。
ベストアンサー欲しい訳ではなく、解決済みしないと回答待ちになり、そのままずっとを個人的に私が好まないから。解決済みしてないから回答待ちなんですが、自分の回答が一番分かりやすくなるよう心がけているつもりですが、それが伝わらなかったんだなぁ、とか、他にベストアンサーいるなら、私の話は不要かなと。そんな感じです。気にしないで下さい。私の回答のポリシーみたいな感じなんで。だから、どんな方の質問にも答える訳ではなく、そんなやり取りができそうもないかなぁと思われる方とのやり取りは差し控えるようにしています。分からないことが分かれば誰でも良いから教えてみたいな方の質問には答えないです。ネットでの質問は簡単ですが、回答は一生懸命やってるつもりだから。すいません。もうすぐ3時。後2時間したらおきます。それまでお休みなさい。私の回答に関しては以上です。こんな話、長々詳しくいう必要もないのですが、質問されたから答えました。気にしないでね🙇

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