化学
高校生
解決済み

質量パーセント濃度98%の濃硫酸を10倍に希釈したら、質量パーセント濃度は9.8%になりますか?

回答

✨ ベストアンサー ✨

なりますよ。10倍に希釈するということは、10倍に薄めるということなので。

HAL

ありがとうございます!やっぱそうですよね。

ぺんぎん

_えっ?そうなの?
_私はならないと思うな。
_単純に、10倍に薄める、と考えられるのは、溶質が気体・固体の場合だけではないのかな?
_液体と液体とを混ぜた場合は、希釈する時は、容量で希釈しているのだよね?
_液体と液体とは、夫々(それぞれ)密度が違うのだよね?
_液体と液体とを混ぜた時に、単純に10倍に薄まるのは、容量パーセント表示の時じゃないのかな?

この回答にコメントする

回答

すみません、質量パーセント濃度でしたね。
ぺんぎんさんの言うとおりです。
モル濃度は10分の1になりますが、密度が違うので質量パーセント濃度はそんな風にはなりません。
混乱させてしまったと思います、ごめんなさい🙏

HAL

いえいえ。わざわざありがとうございます。

この回答にコメントする

_先ず、実際に計算して見ましょう。
_予め言っておきますが、硫酸は常温・常圧で液体てす。
_4[℃]の場合を考えましょう。98%の質量パーセント濃硫酸の密度は、1.83[g/cm³]です。水は、1.00[g/cm³]です。

_1[l]、4[℃]の98%の質量パーセント濃硫酸に含まれる硫酸と水との質量、容積、を考えます。
_濃硫酸溶液の質量は、1.83[g/cm³]✕10³[cm³]。
_この内、硫酸の質量は、
 1.83[g/cm³]✕10³[cm³]✕(98[%]/100)≒1.793✕10³[g]。
 
(途中計算なので、誤差の桁落ちの可能性を考慮して、敢えて桁数2桁多く採ってます。)
_この内、水の質量は、
 1.83[g/cm³]✕10³[cm³]✕(2.0[%]/100)=3.66✕10[g]。
_詰まり、見かけの水の容量は、
 3.66✕10[g]/1.00[g/cm³]=3.66✕10[cm³]。
_見かけの硫酸の容量は、
 1✕10³[cm³]-3.66✕10[cm³]≒9.963✕10²[cm³]

_この溶液を、10倍に希釈して、10[l]にする、と言うことは、9[l]の水を足す、と言うこと。
_9[l]の水は、9.00✕10³[g]。
_10[l]の溶液の質量は、
 9.00✕10³[g]+1.83✕10³[g]=10.83✕10³[g]。

_よって、10倍希釈の質量パーセント濃度は、
 {(1.793✕10³[g])/(10.83✕10³[g])}✕100
    ≒16.55[質量パーセント]
    ≒17[質量パーセント]。
(有効桁数を2桁に合わせて。)

ぺんぎん

_ついでに確認しておくけれども、水1.00[l]と無水エタノール1.00[l]とを混ぜても、2.00[l]にはならないからね。それは分かっているよね?
_だから、上の解説では、見かけの容量、という言葉を使っているのだよ。

ぺんぎん

_9[l]の水を足す、と表記していますが、実際に行う時には、水に濃硫酸を加えて下さい。
_スタートが4[℃]を想定しているので、反応熱で突沸することはない筈ですが、作法として、濃硫酸に水を加えてはならない、とされている事は、習っているかな、と思います。

HAL

ありがとうございます。

ぺんぎん

_ついでに確認しておくけれども、水1.00[l]と無水エタノール1.00[l]とを混ぜても、2.00[l]にはならないからね。それは分かっているよね?

ぺんぎん

_もう一つ確認しておくけれども、濃硫酸が弱酸性で、希硫酸が強酸性であることも理解していますか?

HAL

エタノール分子の隙間に水分子が入り、水素結合によって体積が小さくなる。
濃硫酸は水がほとんどないので水素イオン濃度が小さい→弱酸性
希硫酸は水が多く含まれているので水素イオン濃度が大きい→強酸性
で合ってますか?

ぺんぎん

_その通りです。合ってます。
_流石(さすが)ですね。

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?