水に溶ける量は物質や温度の違いによって違ってきます

「水溶液とは」の章で、濃度について学びました。濃度とは、水の量と溶かしたものの量の割合でしたね。この点についてもう少し深く学んでいきましょう。

例えば、食塩水という水溶液を考えます。水に食塩を溶かした水溶液ですが、どこまでも食塩を溶かせるわけではありません。コップに入った水にずーと食塩を溶かし続けると、あるときいくら混ぜても溶け残ってしまう瞬間がきます。よく考えれば当たり前ですね。

もうこれ以上溶かすことができないギリギリまで溶かした水溶液を「飽和水溶液(ほうわすいようえき)」といいます。

そして、このギリギリまで溶かせる量は次の2つによって変わってくるのです。

@溶かすもの(溶質)
A水の温度

まずは@。水によく溶けるものとあまり溶けないものがあることを考えるとこれは当然ですね。次にAもイメージできると思います。例えば、水に食塩を溶かす場合とお湯に溶かす場合を想像してみてください。どちらがよく溶けそうですか?おそらくお湯の方をイメージするのではないでしょうか。

その感覚は正しくて、一般的に水の温度が高いほどよく溶けます。

となると、ある溶質がある水の温度でどれくらいの量溶けるのか、が具体的に知りたくなりますが、これはいろいろな溶質で既に実験されたデータがあります。このデータを表したグラフや表が問題でよく出題されるので、キチンと読めるようにしましょう。

よく出題されるデータの例を、これから下図にご紹介しますが、その前にギリギリ溶かせる量をどう表すか確認していきます。

ギリギリ溶かせる量は、
「100gの水に溶かせる溶質の限界量(g)」
で表し、これを「溶解度(ようかいど)」といいますので、キッチリ覚えてください。

それでは溶解度のグラフをご紹介します。

溶解度のグラフ

上図をいろいろな視点から観ていきましょう。例えば、60℃のとき100gの水に最も溶けるのは硝酸カリウムですね。

それでは、100g、60℃の水に溶けているミョウバンの飽和水溶液を40℃へ冷やすと何グラムのミョウバンが溶け残るでしょうか?

まずミョウバンのグラフを観ます。60℃のとき100gの水にはギリギリ60gのミョウバンが溶けていることになります。それを40℃まで下げると100gの水におよそ23gくらいしかミョウバンが溶けないことがグラフより分かりますね。

つまり、60−23=37gのミョウバンが溶けきれず、溶け残ります。

このようにグラフを自由自在に読めるよう、練習問題を解きながら慣れていってください。

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