化学の質問です なぜ文章の-0.200℃を凝固点降下度として計算するのかが分かりません。

化学の質問です

なぜ文章の-0.200℃を凝固点降下度として計算するのかが分かりません。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2025/02/22 15:53

No.1 です。

まだ解決しませんか？

＞なぜ文章の-0.200℃を凝固点降下度として計算するのかが分かりません。

凝固点降下度が「-0.200℃」になる「モル濃度」を求めたいからです。
「モル濃度」が分かれば、溶液中の「塩化ナトリウム」の質量が分かっているので、溶液の質量が分かります。
その質量になるための「余分な水」が凍ったということです。

そういった、何を求めれば何が分かるのか、といった論理的なつながりを理解することが、実際の計算をする前に必要なのです。

この回答へのお礼

すみません、最初の説明であーーってなりました！

ありがとうございました!(´▽｀)

お礼日時：2025/02/23 13:39

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2025/02/16 16:58

この文章だけでは解けない。

水の「モル凝固点降下 [K･kg/mol]」がどこかに与えられているのでは？

仮に、水の「モル凝固点降下」が 1.85 [K･kg/mol] だとすれば、

・塩化ナトリウムはモル質量が 58.5 [g/mol] なので、0.585 [g] は
　　0.585 [g] / 58.5 [g/mol] = 0.01 [mol]
・これが 500 [g] = 0.5 [kg] の水に溶けているので、モル濃度は
　　0.01 [mol] / 0.5 [kg] = 0.02 [mol/kg]
・塩化ナトリウムは
　　NaCl → Na(+) + Cl(-)
　と電離しているので、イオン濃度は 0.04 [mol/kg]

従って、水溶液の凝固点降下は
　1.85 [K･kg/mol] × 0.04 [mol/kg] = 0.074 [K]
つまり、凝固点は
　-0.074 [℃]

よって、-0.200 ℃ まで冷却すれば凍り始めます。
水が部分的に凍って「塩化ナトリウム」の濃度が「濃く」なれば「凝固点降下」が大きくなって凝固点は下がり、凝固点が「-0.200 ℃」（以下）に下がればそれ以上は凍りません。
その「境界点」を求める問題です。

凝固点降下が「-0.200 [K]」となる塩化ナトリウム A [mol/kg] は
　1.85 [K･kg/mol] × 2A [mol/kg] = 0.200 [K]
より
　A = 0.054054･･･
　　≒ 0.0541 [mol/kg]
そのときの水の質量 W [kg] は
　0.01 [mol] / W [kg] = 0.0541 [mol/kg]
→　W = 0.1848･･･
　　　≒ 0.185 [kg]
最初あった水 0.5 kg との差が「氷」になっているので、生じた氷は
　500 [g] - 185 [g] = 315 [g]