硫酸の希釈溶液作成に伴う計算

私の友人からの質問なのですが

「74％の硫酸を水300(ml）で希釈して、0.3％硫酸溶液にしたい。74％硫酸は何g必要なのか？」という内容でした。

もしご存じの方がいらっしゃれば、過程の計算もご教示いただけると幸いなのですが…
わかりにくい内容で申し訳ありません。

No.5 ベストアンサー 回答者： kallisto_2011 回答日時： 2011/04/12 20:49

自分なら次のように考えます。

74%を希釈して0.3%にする。
つまり74/0.3=246倍に希釈する。
246倍に希釈して最終的な液量が300mLなので原液の量は300/246=1.22g

ただし、これは0.3%硫酸の密度を1とした場合。（まぁこんだけ薄ければ確実に1でしょうが)
あと加えた硫酸の量は全体から見ると微量なので無視してます。

現場や実験室で電卓を叩いてすぐに答えを出さないといけないようなときは自分は上記のように考えます。正確に計算したいならみなの言うとおり方程式を出して計算してください。

あと実際加えるときは1.22gなんていちいち重さを測るなんてことは普通しない。
74%硫酸の密度をあらかじめ調べておき容量で出す。
74%硫酸の密度は調べてませんがたぶん1.8くらいだと思うので0.6～0.7mlくらいいれたらいいと思います。あと当然ですが水に硫酸を入れてくださいね。逆はダメ。

この回答へのお礼

ご丁寧な回答ありがとうございます。

質問の内容だけでなく、実際に希釈する際の話もしていただき大変参考になりました。

お礼日時：2011/04/13 09:22

No.4 回答者： nattocurry 回答日時： 2011/04/12 13:31

硫酸だと、言葉の選び方が難しくなりそうなので、食塩水として考えてみます。

　　　　食塩水A　　　食塩水B　　混合食塩水

食塩　　０．７４ｘ　　０　　　　０．７４ｘ

食塩水　ｘ　　　　　３００　　　ｘ＋３００

濃度　　０．７４　　　０　　　　０．００３

という表になるので、

０．７４ｘ／（ｘ＋３００）＝０．００３

という式が成り立ちます。

７４０ｘ＝３（ｘ＋３００）
７３７ｘ＝９００
ｘ＝９００／７３７
ｘ≒１．２２


というわけで、７４％硫酸は１．２２ｇ必要

この回答へのお礼

素早い回答ありがとうございます。

希釈する際の考え方を説明する時の参考にさせていただきます。

お礼日時：2011/04/13 09:23

No.3 回答者： AsanoNagi 回答日時： 2011/04/12 12:55

No.2 です。

画像添付失敗したので、表（の画像）のみこちらで。

この回答へのお礼

丁寧なご回答ありがとうございます。
エクセルの計算方法は初めて知りましたので、大変参考になりました。

ありがとうございます。

お礼日時：2011/04/13 09:27

No.2 回答者： AsanoNagi 回答日時： 2011/04/12 12:46

方法その２

Excel は案外便利。

この問題は、「もとの硫酸水は何グラムでしょう」というのが、難しさ。
逆に、「100g 74% の硫酸水 を、水 300ml(300) で希釈すると、濃度は何％か？」という問題はそんなに難しくない。

たとえば、Excel でこんな表になる（計算式省略）
※この表では、結果のところで 100 をかけて、直接パーセントの値になるようにしている。

あとは、Excel の ツール → ゴールシークで、加算後の濃度（この表では 18.5）を、数値入力セルに、目標値を3に、x = の数値の場所を、変化させるセル に指定して、解いてもらえば、答えが表示される。

No.1 回答者： AsanoNagi 回答日時： 2011/04/12 12:26

もとものの硫酸水の質量をxとして、

１．水300ml（多分、300gとして計算するのだろう）を加えた後の溶液の質量を求める
２．加えた後の硫酸溶液が 0.03% であることから、硫酸の質量を求める。
３．一方で、もともとの硫酸水 xg が、74%の濃度であることから、硫酸の質量を求める。
４． 以上で、２．と３．の硫酸の質量は同じものなので、2. = 3. という方程式ができる。
５．この方程式を解く

以上でできあがり。