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鉄標準液(1000ppm)0.103gとシュウ酸9.859gによる溶液のppmはいくつでしょうか?

シュウ酸の比重は1としています。

先生によると10ppmいかになるそうなのですが、自分で計算したところどうしても10以上になってしまいました。

よろしくお願いします。

A 回答 (2件)

もともとの ppm (Parts Per Million)が「質量比」だと思うので、比重は関係ありません。



鉄標準液(1000ppm)0.103 g 中の「鉄」の質量は
 0.103 [g] × 1000/1000000 = 1.03 × 10^(-4) [g]

これが、両者を足した溶液
 0.103 [g] + 9.859 [g] = 9.962 [g]
の中に存在するので、その鉄の比率は
 1.03 × 10^(-4) [g] / 9.962 [g] = 1.0339・・・ × 10^(-5)
≒ 1.03 × 10^(-5)
=10.3 [ppm]
です。

書かれた数値に間違いがなければ、10 ppm 以下になることはないと思います。

ただし、「シュウ酸鉄」が固体として沈殿した残りの溶液の中の鉄濃度であれば、おそらく 10 ppm 以下になると思います。
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No.1 です。


では、シュウ酸鉄が固形物として沈殿した後に残った溶液の鉄の濃度はいくつになるか?

鉄標準液(1000ppm)0.103 g 中の「鉄」の質量は
 0.103 [g] × 1000/1000000 = 1.03 × 10^(-4) [g]

これは鉄の原子量 55.845 より
 1.03 × 10(-4) [g] / 55.845 [g/mol] = 1.84 × 10^(-6) [mol]
になります。

鉄とシュウ酸との反応で生成するシュウ酸鉄は
・2価のシュウ酸鉄(Ⅱ)
 Fe + C2H2O4 → Fe(C2O4) + H2
または
・3価のシュウ酸鉄(Ⅲ)
 2Fe + 3C2H2O4 → Fe2(C2O4)3 + 3H2

シュウ酸の式量は 90.03 なので、9.859g のモル数は
 9.859 [g] / 90.03 [g/mol] = 1.10 × 10^1 [mol]

ということは、シュウ酸の量の方が圧倒的に多いので、ほとんどすべての鉄がシュウ酸鉄(Ⅱ)またはシュウ酸鉄(Ⅲ)となると考えられます。
従って、残った溶液の鉄の濃度は「ほとんど 0 ppm」ということになると思います。
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