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夏休みの自由研究で浮力の実験をしました。
じゃがいもを浮かべようと思い、水200ccに塩を入れていくと28gでじゃがいもは浮かびました。
今度は砂糖で実験をしました。28gで浮かぶと思っていたら、なんと60g入れないと浮かびませんでした。
水溶液の密度を考えると同じ量で浮かぶように思うのですが、なぜなんでしょう?
夏休みの自由研究が行き詰ってしまいました。
誰かわかりやすく教えてください。お願いします。

A 回答 (5件)

水に物質を溶かした場合、


濃度が同じであっても密度は同じではありません。かなり変わります。
分子やイオンの大きさ、形、水との馴染みやすさ、・・・で違いがでてきます。

砂糖と食塩水では同じ濃度でも密度が同じにならないということが一番大きな理由でしょう。密度を調べることでこれも自由研究の内容の1つにすることが出来そうですね。

理科年表に密度の表がありました。砂糖の値は載っていませんがどれくらいの違いがあるかのイメージを取るためにいくつかの物質を載せておきます。
濃度は10%と20%、密度の単位はg/cm^3です。
NaCl  1.07、  1.15
H2O2  1.035  1.07
HCl   1.05   1.10
NaOH  1.11   1.22
NH3   0.96   0.92
H2SO4 1.07   1.14

かなり変動しています。
ジャガイモの密度はギリギリ浮いた時の食塩水の密度と同じです。
ほぼ1.1という所でしょう。
60gの砂糖を200gの水に溶かした砂糖水の密度がやはり、ほぼ1.1としても濃度的には不自然ではありません。

念のために砂糖と塩で同じ濃度の溶液を作り体積に違いがあることを確めてみるといいでしょう。
 
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
塩や砂糖を水に溶かしたときに、体積が変わるとは思いませんでした。

お礼日時:2008/08/17 18:54

何を求める実験だったのでしょうか?



同量(g)の食塩と砂糖を同量の水に溶かして、食塩水と砂糖水を作る場合
食塩水のほうが密度が小さくなると書いても良いんじゃないでしょうか。

溶液の密度を求めるにはメスシリンダーと天秤があれば良いと思います。

あと、ジャガイモは水を吸って大きさが変わるかも・・・。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2008/08/17 18:57

1回の実験で結論を出そうと思うのは間違いです。


何度かやってみましょう。それで,思うとおりだっ
たら,なぜ1回目に予想通りでなかったかの考察が
できます。もし,何度かやっても同じ結果なら,
多くの人の予想を裏切る結果ですから,そこに
新しい発見の可能性が開けます。がんばって!
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
再度頑張ってみます。

お礼日時:2008/08/17 18:59

塩をNaCl(塩化ナトリウム)と表記すると、NaClは水の中では



NaCl→(Na+) + (Cl-)

と、イオンに分かれて融解するからではないでしょうか?
一方、砂糖は水の中では、一つの分子のままで存在します。
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この回答へのお礼

ちょっと難しいです。。。がありがとうございました。

お礼日時:2008/08/17 18:58

密度は重さ割る体積です。



どちらも28グラム溶かしたときの重さは128グラムですが
体積がちがうのでは?

どちらも28グラム溶かした状態での体積を比べてみてください。
砂糖のほうが大きくないですか?
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この回答へのお礼

早い回答ありがとうございました。

お礼日時:2008/08/17 18:58

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