
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
塩(又は砂糖)を溶かした後の水の体積が、元の水の体積より少なくなったそうですが、多分それは、「塩(又は砂糖)を溶かした後の水の体積」が「水の体積と砂糖(又は塩)の体積の合計の体積」よりも少なくなったのでは無いですか?
もしそうであるのならば、理由は以下の通りです。
全ての物質は、「分子」と言う粒子(つぶ)から出来ているのですが、分子の大きさは、それぞれの物質ごとに変わります。
水に砂糖(又は塩)を溶かすと、溶けた砂糖(又は塩)の一部は分子となって水の分子どうしのすきまに入るのです。
これは、塩(又は砂糖)の分子が水の分子よりも小さいからです。
例えて言うと、たくさんのピンポン玉を容器に入れて、そこにゴマを入れるとどうなるでしょう?
ピンポン玉どうしのすきまにゴマが入りますよね。
すると、ぴんぽん玉のすきまに入った分、全体の体積は、「ピンポン玉の体積+ゴマの体積」よりは、少なくなりますね。
これと同じ様に砂糖も水に溶けると分子にまでバラバラになって、塩(又は砂糖)を溶かした後の水の体積が「塩(又は砂糖)の体積+水の体積」よりも少なくなるのです。
No.4
- 回答日時:
砂糖や塩は、1g=1mlとは限りません。
例えば、塩は10gだと体積は5mlも無いんですから。ところで、なぜそんなに塩や砂糖を薄く溶かすんですか?それに、そんな多い量の水を1ml単位で正確に測定するのはメスシリンダーでは出来ませんよ。キッチン用の計量カップを使ったのなら、誤差を考えた方が良いと思います。室温の変化でも水の体積は減りますし・・・正確さを重視するのであれば、100mlか50mlタイプで1ml刻みの計量カップを薬局や東急ハンズなどで買い、50mlか30mlの水に、塩と砂糖を水50mlなら20g,水30mlなら10gづつ溶かすぐらいにした方が良いのでは?(結果が強く出る)
身近にある物で、水に溶かすと合計の体積が減るものと言えば、アセトンです。除光液などに入っています。ただし、体積の変化は大変少ないですが。
No.3
- 回答日時:
>500mlの水に塩10g溶かした時と砂糖10gを溶かした時の
>体積の違いを調べてみました、どちらも元の水の体積より少なくなりました。
これは、500mlの水に、塩10gを溶かすと、塩の水溶液が、例えば、498mlになったというようなことでしょうか? もしそういうことが起こったのなら、それは、No.1 の方が述べておられるように、水が蒸発したのだと考えられます。あるいは測定ミスかも知れません。
水500mlとアルコール500mlを混ぜると、合計が1000mlにならないで、995mlとかになったというのはあります。
それと同様に、500mlの水に、塩10gを含む塩の水溶液50mlを加えると、合計が550ml(500+50=550)ではなく、548mlぐらいになったというようなことなら起こります。
水とアルコールの場合も、水と塩の水溶液の場合も、水の分子やイオンの大きさと、アルコールの分子やイオンの大きさ、また塩の分子やイオンの大きさが違うからです。
ピーナッツを500mlの瓶に一杯詰めても、中は隙間がたくさんあります。これに、直径2mmほどのビース玉が500mlの瓶に一杯入ったのを、一緒にして1000mlの瓶に入れると、上の方に隙間ができます。計ると、960mlとかになります。
何故減るかというと、ピーナッツの方がビーズ玉よりもずっと大きいので、あいだに隙間があったのを、隙間にビーズ玉が入るからです。そのため、ピーナッツだけの状態と比べて、ずっとピーナッツのあいだは詰まった状態になり、ピーナッツのあいだに入った分だけ、ビーズ玉の体積が減るように見えるので、合計すると、960mlとかになるのです。
水とアルコールの場合も同じで、アルコールの分子の方が大きいので、その隙間に水の分子が入って、見た目、水の量が減るようになるのです。
水と塩水、水と砂糖水の場合も同じで、塩や砂糖の分子の方が、水の分子より大きいので、水の分子が、砂糖や塩の分子の隙間に入り、見た目、全体の体積が減るようになるのです。
こういうことは、小さな分子の液体と大きな分子の液体を混ぜると、普通に起こります。
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