高校化学、溶解度、飽和溶液 画像の問題で飽和溶液α、βがでてきますが、その溶液でのＡ＾（２＋）とＢ＾

高校化学、溶解度、飽和溶液
画像の問題で飽和溶液α、βがでてきますが、その溶液でのＡ＾（２＋）とＢ＾（－）の量について、
 ①でＡＢ２を０、２+Xmol加えてもＡ＾（２＋）は０，２＋ｘ→０，２、Ｂ＾（－）は０，４＋２ｘ→０，４と過剰分がそのまま固体となるだけです。飽和溶液αはｘによらず、Ａ＾（２＋）は０，２mol、Ｂ＾（－）は０，４molとなります。 ②に関しては析出ぎりぎり状態のＡ＾（２＋）０，８molとB(-)０，２molがＡ＾（２＋）０，８＋ｘmolとなると、ｘがそのまま減り、固体として析出するわけではないので、飽和溶液のＡ＾（２＋）、Ｂ＾（－）の量はｘに依存するはずです。
にもかかわらず、解答にはＡ^（２＋）０，８mol,B^(-)0,2molとなっています。飽和溶液とはどういう状態を指しているのでしょうか？（固体析出状態の上澄み液が飽和溶液ではないのですか？）

質問者からの補足コメント

• 回答ありがとうございます。上澄み液を飽和溶液というと思うのですが、この問題ではαはずっとＡ（２＋）Ｂ（－）の濃度は同じですが、βに関してはＡ（２＋）＝０，９molのときで計算してくださっているように飽和溶液の濃度は加えたＡ（２＋）の量で変わりますが、模範解答では、画像のように、（βは）「析出するギリギリの状態での溶液」を表しているようです。問題文に戻ると、最初の画像の「この溶液」というのは「析出するギリギリの状態での溶液」と考えるべきなのでしょうか？

  
  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2020/09/06 11:07

No.2 ベストアンサー 回答者： becent 回答日時： 2020/09/06 11:45

問題文が断片的で全体像が見えないので、正確には答えられませんが、この飽和溶液は析出ギリギリの状態を考えてると思います。

正直、問題集によっては問題文のリードが不明確な上、言葉の使い方に作成者の思い込みが入ってる場合もあります。
そういうのは良問ではないので、答えを鵜呑みにせず、他の問題集と照らし合わせて正しい認識を作るか、教師（※教師が優秀な場合のみ）に聞きに行くのが良いと思いますよ。

この回答へのお礼

いろいろと勉強方法など親切に教えていただいてありがとうございました。有名な大学の問題なので、過去問など本屋でしらべてみます。

お礼日時：2020/09/06 12:16

No.1 回答者： becent 回答日時： 2020/09/06 08:56

固体析出状態の上澄み液が飽和溶液で間違いないです。

ただ①と②では状況が少し違います。
まず、①から溶解度積を求めると、0.2×0.4×0.4=0.032[mol/L]3です。
飽和溶液では、[A2-]と[B-]2の積が必ず0.032になります。

①の場合、AB2を溶かしていくと、ある量以上から溶けなくなるという状況です。
なので、溶解度積に達する[A2-]=0.2[mol/L]と[B-]=0.4[mol/L]まで、AB2から[A2-]:[B-]=1:2の割合でイオンが溶けていき、それ以降はイオンは供給されません。

②の場合、最初に少量のAB2を溶かし、その後[A2-]イオンのみを供給します。
[A2-]=0.1[mol/L]、[B-]=0.2[mol/L]の状態から、[A2-]の濃度だけが変わります。
そうすると、[A2-]=0.8[mol/L]、[B-]=0.2[mol/L]になったところで、溶解度積に達する（0.8×0.2×0.2=0.032になる）ので、析出が始まります。この時の濃度が問題の答えでしょう。
ただ、[A2-]の濃度をさらに増やし、0.9[mol/L]にしたとすると、析出が起こります。その時、[A2-]=0.9-x[mol/L]、[B-]=0.2-2x[mol/L]、[A2-][B-]2=（0.9-x）×（0.2-2x）×（0.2-2x）=0.032[mol/L]3が成り立つように析出します。なので、[A2-]=0.8945[mol/L]、[B-]=0.189[mol/L]が飽和溶液の濃度になります。

このように、結晶が飽和して溶けなくなった場合と、片方のイオンを供給して析出が起こる場合では、飽和溶液の濃度は違いますし、計算の仕方も違います。