質問されてから時間がたちましたが、教えましょうか？
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/mL]とは
溶液1mLの質量[g]を表すもの
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
説明のために、98%硫酸のことを濃硫酸、2.0mol/L硫酸のことを希硫酸と呼びます。
【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、2.0mol/L硫酸を200mL作るから、
98%硫酸に含まれる硫酸の質量=2.0mol/L硫酸に含まれる硫酸の質量、ですよね。
今回は、最終的に2.0mol/Lの希硫酸を200ml作りたい
ⅠⅠ
希硫酸1Lに対して硫酸が2.0molの割合で含まれている溶液を200ml作りたい
ⅠⅠ (1000mL:2.0mol=200ml:◻️mol ◻️=0.40)
｢硫酸が0.40mol含まれている希硫酸を200ml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0.40×98[g]含まれている希硫酸を200ml作りたい｣
密度1.8g/mL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0.40×98[g]であればよいから、1.8x×0.98=0.40×98
x=約22.2=22ml
以上より、濃硫酸22mlに水を足して200mlにすると、2.0mol/Lの希硫酸が200mLできる
濃硫酸22.2mlは何gですか？
濃硫酸の密度1.8g/mLは、すなわち、濃硫酸1mLの質量は1.8gであるから、
濃硫酸22.2mlは1.8×22.2=約40g
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1.8gmL/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/mL(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、2.0mol/Lの希硫酸を200mL作りたい。
すなわち、濃度は、18/2.0=9倍希釈されている
※濃度は、9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、
9倍希釈ということは、濃硫酸の量:水の量=1:8
今回は希硫酸を200mL作りたいから、200mLを1:8にわけて、
濃硫酸の量は、200÷9=約22.2=約22ml
以上より、濃硫酸22mlに水を足して200mlにすると、2.0mol/Lの希硫酸が200mLできる
濃硫酸22.2mlは何gですか？
濃硫酸の密度1.8g/mLは、すなわち、濃硫酸1mLの質量は1.8gであるから、
濃硫酸22.2mlは1.8×22.2=約40g
分からなければ質問してください
丁寧に教えてくださり本当にありがとうございます。
今必死に考えているのでもう少々考える時間をください。
わかりました
質問です。最後のところでなぜ密度1.8g/mlを使うのかがわかりません。
求めたいのは必要な98%の濃度の硫酸の質量なのに、急にそこには98%を絡ませない理由がわかりません
少し上で求めた濃硫酸18mol/Lを使って質量を求めてはいけないのですか？最後の求め方を教えて欲しいです。
濃硫酸22mlに水を足して200mlにすると、2.0mol/Lの希硫酸が200mLできることがわかりました。
求めたいのは、2.0mol/Lの希硫酸200mLを作るのに必要な
98%硫酸水溶液(濃硫酸)の質量です。
ということは、後は濃硫酸22mlが何gなのかを求めれば良いですよね？
濃硫酸の密度1.8g/mLは、すなわち、濃硫酸1mLの質量は1.8gであるから、
濃硫酸22.2mlは1.8×22.2=約40g
もしかして、22.2×98%ではダメなのか？ということですか？
＞少し上で求めた濃硫酸18mol/Lを使って質量を求めてはいけないのですか？
具体的にどのように求めようと思いましたか？
98%の濃硫酸はxmlで1.8x ✖️0.98g
今回これが22ml必要だとわかった。
上に代入して22mlで39.2gになるので答えは、
98%の硫酸（密度1.8g/ml）は約40g必要。
これで考え方合ってますかね？
間違えてますよ。
明日教えますね
すみません。お願いします。
密度や3mol/L↔︎1L＝3molなどの考え方からあまりわかっていないです
教えていただきたいです！