では、まず、問1だけ
まず、言葉の意味から
質量パーセント濃度とは、
溶液の質量に対する溶質の質量の割合を表したもの
密度[g/cm³]とは
溶液1mLの質量[g]を表すもの ←1cm³=1mLですよね
モル濃度とは
溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量molを表すもの
【やり方1 硫酸の量が同じことを利用する方法】
※今回は98%硫酸に水を加えて、1.0mol/L硫酸を10mL作るから、
98%硫酸に含まれる硫酸の質量=1.0mol/L硫酸に含まれる硫酸の質量、ですよね。
今回は、最終的に1.0mol/Lの希硫酸を10ml作りたい
ⅠⅠ
希硫酸1Lに対して硫酸が1.0molの割合で含まれている溶液を10ml作りたい
ⅠⅠ (1000mL:1.0mol=10ml:◻️mol ◻️=0.010)
｢硫酸が0.010mol含まれている希硫酸を10ml作りたい｣
ⅠⅠ 硫酸のモル質量(1molの質量)は、98g/molであるから、
｢硫酸が0.010×98[g]含まれている希硫酸を10ml作りたい｣
密度1.8g/cm³とは濃硫酸1mLの質量は1.8gであるということ。
すなわち、濃硫酸x[mL]の質量は1.8x[g]である。
今回、濃硫酸の濃度は98%であるから、1.8x[g]の98%が濃硫酸に含まれる硫酸の質量である。すなわち、濃硫酸に含まれる硫酸の質量は1.8x×0.98[g]と表せる。
これが0.010×98[g]であればよいから、1.8x×0.98=0.010×98
x=約0.56ml
以上より、濃硫酸0.56mlに水を足して10mlにすると、1.0mol/Lの希硫酸が10mLできる
続く
【やり方2 質量パーセント濃度からモル濃度に変換し、単なる希釈問題にする方法】
考え方
モル濃度を求めなさい、ということは、溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量[mol]を
求めなければいけないということ。物質量を求めるには、溶質(今回は硫酸)の質量が
わからないといけない。密度が1.8g/cm³ということは、濃硫酸1mlは1.8gということ。
あとは、質量パーセント濃度から、硫酸の質量がわかりそう
濃硫酸の密度が1.8g/cm³(1mLは1.8g)
ⅠⅠ
濃硫酸1000mLの質量は1.8×1000=1800gである
※モル濃度を求めるので溶液1Lの質量を求めた
ⅠⅠ
質量パーセント濃度が98%なので、濃硫酸1800gのうち、98%、すなわち
1800×0.98[g]が硫酸(溶質)の質量である。
ⅠⅠ
濃硫酸1Lに含まれる溶質(硫酸)の質量は1800×0.98[g]である。
ⅠⅠ 硫酸のモル質量(1molの質量)は98g/molであるから
硫酸1800×0.98[g]は(1mol:98g=x[mol]:1800×0.98[g]よってx=)1800×0.98[g]/98=18molである。
よって、濃硫酸のモル濃度は18mol/L
今回は18mol/Lの濃硫酸を希釈して、1.0mol/Lの希硫酸を10mL作りたい。
すなわち、濃度は、18/1=18倍希釈されている
※濃度は、18倍に薄まっている、ということ。
n倍希釈のときは、原液の量:水の量=1:(n－1)が成り立つから、
18倍希釈ということは、濃硫酸の量:水の量=1:17
今回は希硫酸を10mL作りたいから、10mLを1:17にわけて、
濃硫酸の量は、10÷18=約22.2=約0.56ml
以上より、濃硫酸0.56mlに水を足して10mlにすると、1.0mol/Lの希硫酸が10mLできる
分からなければ質問してください
明日で良ければ、問2も教えますよ
問2では、中和の量的関係を表す式を用いますよ