質問: 水和水をもつ物質の濃度 シュウ酸二水和物31.5gを水に溶かして500mlにした。この水溶液の密度を1.02g/mlとして、 この溶液の 1、質量パーセント濃度 2、モル濃度 3、質量モル濃度 をそれぞれ求めよ。 2番のモル濃度なのですが、 解説より、 結晶の物質量と無水物の物質量とは等しいので、 31.5g/126g/mol×1000/500l=0.50mol/l とありました。 ですが、モル濃度とは溶液1l中に溶けている「溶質」を物質量で表した濃度だから、 溶質の無水物は 31.5g/126g/mol×90=22.5gになるので、 22.5g/126g/mol×1000/500l=0.36mol/l ではないかと思ったのですが、なぜ違うのでしょうか? 水和水は溶媒の水に加わってしまうんですよね? あと、液体の混合の体積和なのですが、例えば、 エタノール52mlと水48mlを混ぜると、その体積は常温で96.3mlとなるが、 溶液の質量和は必ず等しいとなるのはどうしてですか?不思議です。
回答: 31.5g/126g/mol×90=22.5g で、500mlに含まれるシュウ酸のグラム数を求めています。そして、次の式ではシュウ酸のモル濃度で、 22.5g/90g/mol×1000/500l=0.36mol/l とならなければ、おかしくなります。 解説のほうがあってますよ。 シュウ酸は90、水は18なのでシュウ酸二水和物は126です。解説のほうは 31.5g/126g/mol (=0.25mol) で、シュウ酸二水和物のモル数を求めています。 モルとは物質量であって、 例えば、シュウ酸1molと水2molがくっつくとシュウ酸二水和物1molができます。なので、シュウ酸二水和物0.25molはシュウ酸0.25molと水0.50molをさします。 水に変わってしまっても、溶かして容量を500mlになるように水を足しているので、必要なのはシュウ酸のモル濃度です。 最後の質問は逆の方向に疑問を持ってほしかったです。 体積はなぜ足し算ができないのか?というほうを説明します。 例えば、大豆と米があります。大豆100gと米100gを秤に乗せるとと10000gです。 しかし、容積はというと、大豆に米を混ぜると、大豆の間に入り込んでしまい、容積は大豆と米を足した数値になりません。これは、目に見えない水とエタノールの間でも起こっていて、結果的に容積が減少します。 また、わからないところがあったら、聞いてください。