seegongsik
中学1年生 (12-13歳)

中1 溶解度と溶解度曲線 わかりやすく

Solubility & Solubility Curve

水に食塩をひとさじずつ入れてかき混ぜると、はじめはよくとけますが、ある所からはいくら混ぜても底に食塩が残ります。 その温度でとけるだけとけて、それ以上とけない水溶液を飽和水溶液といい、水100 gにとける溶質の最大の量(g)をその物質の溶解度といいます。 溶解度は物質ごとにちがい、温度によっても変わり、硝酸カリウムは温度が上がるとずっと多くとけますが、食塩(塩化ナトリウム)はほとんど変わりません。 食塩の量と温度を変えるとビーカーで飽和になるしゅんかんが見られ、同じ温度を溶解度曲線で読んでくらべられます。

溶解と飽和

20 g
40°C
💡 溶解
①食塩が水にとけて一様にまざる現象を溶解という。
②とけている物質(食塩、砂糖)を溶質、とかしている液体(水)を溶媒、溶質がとけた液を溶液という。
③溶質がその温度でとけるだけとけて、それ以上とけない水溶液を飽和水溶液という。
④食塩は20 ℃で水100 gに約36 gまでとける。図で入れた量がこの値をこえると、残った食塩が底にしずむ。

溶解度曲線

40°C
🔍 溶解度曲線の読み方
①溶解度は、ある温度で水100 gにとける溶質の最大の量(g)である。
②多くの固体は、温度が高いほど溶解度が大きい。
③硝酸カリウムは曲線が急で、温度によって溶解度が大きく変わる。20 ℃で約32 g、60 ℃で約110 gである。
④塩化ナトリウムは曲線がほぼ平らで、0 ℃から100 ℃まで36 ~ 40 gほどと変化が小さい。
⑤二つの曲線が交わる温度では、二つの物質の溶解度が等しい。硝酸カリウムと硝酸ナトリウムは約70 ℃で交わる。

溶解度の差で結晶をとり出す

溶解度
S = 溶質(g)水 100 g
温度と溶質の種類によって決まる値である。
再結晶
高い温度で飽和 → 冷やす → あふれた分が結晶になって出る
温度が下がるととけていられる量が減り、こえた分が結晶になる。
出てくる結晶の量の計算
出てくる量 = 高い温度での溶解度 − 低い温度での溶解度
例:硝酸カリウムの飽和水溶液(水100 g)を60 °Cから20 °Cに冷やすと、110 − 32 = 78 gの結晶が出る。
🧪 再結晶のしくみ
①高い温度で物質をたくさんとかして飽和水溶液をつくる。
②水溶液を冷やすと溶解度が小さくなる。
③減った分だけ、とけていられなくなった物質が結晶として出てくる。
④不純物は量が少ないのでとけたまま残り、純粋な結晶が得られる。
⑤温度による溶解度の差が大きい硝酸カリウムに向いていて、溶解度がほとんど変わらない食塩は、水を蒸発させてとり出す。

試験ポイント整理

まとめ
固体の溶解度:多くは温度が高いほど大きい ・ 気体の溶解度:温度が高いほど小さい
気体は温度が低く圧力が高いほどよくとける。炭酸飲料のせんをあけると圧力が下がり、あわが出る。
🎯 試験ポイント
①溶解度は、ある温度で水100 gにとける溶質の最大の量である。
②飽和水溶液は、その温度でそれ以上とけない状態である。
③再結晶は、温度による溶解度の差を利用して純粋な結晶をとり出す方法である。
④塩化ナトリウムは温度による溶解度の差が小さく、再結晶でとり出しにくい。
⑤気体の溶解度は、温度が高いほど小さく、圧力が高いほど大きい。

例題と単元テスト

例題 1
ある温度で水100 gに食塩を36 gまでとかしたところ、それ以上とけなかった。この温度での食塩の溶解度と、この水溶液の状態は。
1
溶解度は水100 gにとける溶質の最大の量(g)で、それ以上とけない状態の水溶液を飽和水溶液という。
2
水100 gに36 gまでとけてそれ以上とけなかったので、この温度での食塩の溶解度は36で、この水溶液は飽和水溶液である。
▸ 溶解度 = 36(g / 水100 g) / 飽和水溶液
水が200 gなら、とける量も2倍の72 gになる。溶解度はいつも水100 gあたりでいう。
例題 2
硝酸カリウムの溶解度は60 °Cで110、20 °Cで32である。60 °Cの飽和水溶液(水100 g)を20 °Cに冷やすと、出てくる硝酸カリウムの量は。
1
冷やすと溶解度が小さくなり、その差が結晶として出てくる。出てくる量 = 高い温度での溶解度 − 低い温度での溶解度。
2
110 − 32 = 78 なので、78 gが出てくる。
▸ 78 g
同じ条件で塩化ナトリウムは37.3 − 36.0 = 1.3 gしか出ない。曲線が急なほど、冷やしたときに多く出てくる。
単元テスト類題
溶解度についての説明として正しいものは?
①溶解度は溶媒100gに最大限溶ける溶質の量である
②ほとんどの固体は温度が高いほど溶解度が小さくなる
③飽和溶液は溶質をもっと溶かせる状態だ
④気体は温度が高いほど溶解度が大きくなる
⑤すべての物質は温度に関係なく溶解度が同じだ
▸ ① 溶解度は溶媒100gに最大限溶ける溶質の量である
1
溶解度は、ある温度で溶媒(水)100 gにとける溶質の最大の量(g)なので、①が正しい。
2
多くの固体は温度が高いほど溶解度が大きく(②)、飽和水溶液はそれ以上とけず(③)、気体は温度が高いほど溶解度が小さく(④)、溶解度は物質と温度によってちがう(⑤)。

最終更新

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