比重について教えて下さい。
溶媒は水:比重1とした時に、溶質を水酸化カリウム(KOH):比重2.044を溶かして比重1.2とする為には、溶液の体積1リットル(1000cm3)では、水と水酸化カリウムを何グラム必要かお教え下さい。
熱膨張による体積増加があると思いますが、
つまり、比重1.2で1リットルの溶液を作るとした時に水を何mL用意しておいて、KOHを何グラム入れるのかと言う問題です。
上記条件の場合の、モル濃度も分かりましたらお願いします。KOHの式量は56.11g/molでお願いします。

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A 回答 (1件)

液比重には温度依存性があるので、まずは温度を特定する必要があります。

手元にデータがないのですが、32wt%でほぼ1.3g/ml程度らしいので、その前提で計算します。

比重1.3の水酸化カリウム水溶液1Lは1300gの質量を持ちます。このうちの32%がKOHなので、この溶液に含まれるKOHは
1300*0.32 (g)
であり、モルに直すと
1300*0.32/56.11 (モル)
です。溶液の体積は1Lですから、モル濃度も
1300*0.32/56.11 (モル/L)
となります。

あとは濃度と比重のデータをどこかで入手して上記の計算に当てはめるだけです。
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Q比重について

炭酸カルシウム・・・比重2.6、見かけ比重0.40g/ml
とあるのですが、比重と見かけ比重はどう違うのでしょうか?
また、かさ比重(g/ml)という言葉もあるのですが、これらはどう違うのでしょうか??

Aベストアンサー

ml/g なんてのを見たことはありませんので,誤植かもしれないしなんともいえませんね.
ml は液体の単位ではありません.「体積の単位」です.固体にも気体にも体積はあります.粉の場合は粒子間の隙間を含んだ体積(かさ体積)なのか,固体部分そのものの体積なのか,そこがみかけ密度(かさ密度)か真密度かの違いでしょう.

Q%濃度、比重、モル濃度について

濃度35%、比重0.9のHClのモル濃度を求めたいのですが、どうもよくわかりません。

%濃度は「溶質の重量/(溶質の重量+溶媒の重量)」ですが、
するとこの場合、HCl35gが65gの水に溶けているということでしょうか。

比重0.9というと、溶かしたときにHClの重さが変わるのでしょうか。
すると(x+65)*0.9=100⇔x=46.1gのHClが65gの水に溶けているということでしょうか。

考え方がまったくわかりません。
アドバイスをお願いします。

Aベストアンサー

 よくある質量パーセント濃度と比重から、モル濃度を答えさせる問題ですね。
 以前に、同様の質問に答えた事があります。その際に、質量パーセント濃度(以下、「質量分率」といいます)からモル濃度を求める公式のようなものを導き出して、それを使って計算する、ということを行いましたので、詳しくはその質問を参考にしてください。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3170101.html

のANo.3です。すなわち、その公式は、
(溶質のモル濃度)=(溶液の密度)・(溶質の質量分率)/(溶質のモル質量)
となります。「質量分率」、「モル質量」の言葉の意味は、上の過去問のANo.3の回答を参考にしてください。
 いま、比重が0.9なので、(溶液の密度)は、0.9 g/cm^3(「^3」は、「3乗」です)となります。厳密には、比重は、液体または固体については、普通4 ℃の水の密度に対する比であり、4 ℃の水の密度は0.999973 g/cm^3なので、(溶液の密度)は0.9×0.999973 g/cm^3になりますが、ほぼ0.9 g/cm^3として問題はありません。また、(溶液の質量分率)は、35×10^(-2)すなわち0.35となります。最後に、(溶質のモル質量)ですが、溶質はHClですので、およそ(1.0+35.5) g/molすなわち36.5 g/molとなります。
 よって、
(溶質のモル濃度)=0.9 g/cm^3×0.35/(36.5 g/mol)
で、これを計算すれば答えが出ますが、その際に、「物理量=数値×単位」という自然法則を身に付けておけば、単位を変換する際にも、機械的に自動的に正しい答えを導くことができます。要は、物理量は数値と単位の積であり、単位も含めて計算して、数値と同様に掛け算・割り算ができる、ということです。いまの場合、
(溶質のモル濃度)=0.9 g/cm^3×0.35/(36.5 g/mol)
=(0.9×35×10^(-2)/36.5)×(g×mol/(cm^3×g))
と、数値・単位をそれぞれ集めます。ここで、いま、単位の方だけ計算すると、
g×mol/(cm^3×g)
=mol/cm^3
となります(分母・分子にあったgを約分しただけです)。すると、単位がモル毎立方センチメートル(モル・パー・立方センチメートル)となりますが、普通、モル濃度の単位には、mol/L(モル毎リットル)が用いられますので、「cm^3」を「L」に変換する必要があります。これは、
cm^3=10^(-3) L(=mL(ミリリットル))
の関係を使えばよく、単位の部分は、
mol/cm^3=mol/(10^(-3) L)
=10^3 mol/L
となります。すると、
(溶質のモル濃度)=(0.9×35×10^(-2)/36.5)×(10^3 mol/L)
=(0.9×35×10^(-2)×10^3/36.5)×(mol/L)
=(0.9×35×10/36.5)×(mol/L)
です。あとは、計算なさってみてください。

 以上は、公式を使ったやり方ですが、公式を使わないで意味を考えながら求めるやり方もあり、むしろこちらの方が一般的のようですので、それも紹介しておきます。それは、上に紹介した過去の質問のANo.2にあるのですが、その方法でやってみます。
 まず、溶液1 Lの質量は、比重が0.9すなわち密度が0.9 g/cm^3すなわち0.9 g/mLであることから、
0.9 g/mL×1000 mL=0.9×1000 g
溶液中の塩化水素の質量は、
0.9×1000 g×0.35=(0.9×1000×0.35) g
塩化水素のモル質量が36.5 g/molなので、溶液中の塩化水素の物質量は
(0.9×1000×0.35) g/(36.5 g/mol)=(0.9×1000×0.35/36.5) mol
これが溶液1 L中に含まれるので、モル濃度は
(0.9×1000×0.35/36.5) mol/L
となる、ということです。計算してみてください。

>%濃度は「溶質の重量/(溶質の重量+溶媒の重量)」ですが、
>するとこの場合、HCl35gが65gの水に溶けているということでしょうか。

 その通りです。

>比重0.9というと、溶かしたときにHClの重さが変わるのでしょうか。
>すると(x+65)*0.9=100⇔x=46.1gのHClが65gの水に溶けているということでしょうか。

 ここは間違っています。重さ(正確には、質量)は、変わりません。塩化水素が水に溶けることによって、その塩化水素水溶液(塩酸)と同じ質量の水に比べて、体積が(1/0.9)倍になる、ということです。溶液中に存在する塩化水素・水の質量は、溶ける前と変わりません。溶液全体の体積が、膨張したり、収縮したりするだけです。

 よくある質量パーセント濃度と比重から、モル濃度を答えさせる問題ですね。
 以前に、同様の質問に答えた事があります。その際に、質量パーセント濃度(以下、「質量分率」といいます)からモル濃度を求める公式のようなものを導き出して、それを使って計算する、ということを行いましたので、詳しくはその質問を参考にしてください。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3170101.html

のANo.3です。すなわち、その公式は、
(溶質のモル濃度)=(溶液の密度)・(溶質の質量分率)/(溶質のモル質量)
となります。...続きを読む

Q比重と比重量

こんにちは
ぜひとも、わかりやすく教えてください。

(1) 比重と比重量の違い
(2) 単位体積重量と比重量の違い
(3) 比重と単位体積重量の違い

よろしくお願いいたします

Aベストアンサー

比重は、ある体積を占める物質についての、同じ体積の水(1気圧,4℃)に対する質量の比です。
単位体積重量は、(質量)密度とも言い、ある物質単位体積あたりの質量です。

比重瓶という実験器具をご存知でしょうか。単純で正確な形状をもたない場合、物体の体積を正確に測ることは難しいのですが、この場合でも、容器内の水と置き換えたときの重量変化は、比重瓶を使って正確に測定できます。そこで、実測上、密度に代えて、比重(水に対する密度比)がよく用いられるのです。

1気圧,4℃の水の密度は 0.999973gcm^-3です。したがって、比重1の物体というのは、密度が0.999973gcm^-3になります。そこで、実用上、比重と密度の数値部分は同じだと思って差し支えないです。

「比重」を「比重量」と表現するのは、私はあまり見たことがありませんが、同じことだと思います。

Qモル濃度と質量モル濃度

高校1年の範囲です。

なぜモル濃度を求めるとき、分母は溶液の体積であり、
質量モル濃度を求めるとき、分母は溶媒の質量なのでしょうか。

溶媒の体積とか、溶液の質量とかではだめなのですか?

Aベストアンサー

よい質問です.
まず,(体積)モル濃度ですが,これはどちらかというと作業的な利便性の高い濃度単位です.液体は体積で扱うのが便利です.正確に 1mL を繰返し取ることは比較的容易ですが,正確に 1g を繰返し取ることは,あまり容易ではありません.なので,体積ベースというのは,作業的な利便性が高いのです.
ところが,溶媒にものを溶かすと体積が増える場合もありますし,減る場合もあります.なので,溶媒の体積を分母にとっても,あまりありがたみはありません.しかし,溶液の体積を分母に取れば,溶液を一定体積取り出したりしたときに,そこに含まれている問題の物質の総量を容易に計算できたりと,たいへん御利益があります.一方で,温度変化を伴うような場合には,あまり適当な取り方ではありません.液全体の膨張収縮だけで濃度の数値が変動するからです.
質量モル濃度は,溶媒の質量を分母に取りますが,本来の意味は,溶媒と溶質のモル比なのです.これがわかると,溶液の中のモル分率が容易に計算できます.そして,混合物の性質を議論するときにもっとも重要なのが,構成成分のモル分率なのです.モル分率を使うことの意味は,大学レベルの化学で厳密に出てきます.
溶液の質量をベースにした濃度というのも使います.たとえば,質量%濃度というのは,溶液全体の質量に対して溶けている溶質の質量を表わし,たとえば高分子の濃度はこれをベースに議論されることがふつうです.高分子物質は,大概に場合分子量に分布のある混合物で,分子量や物質量を簡単に議論することができません.また,温度が変わると大きく変化する性質が多いために,その関係の実験や評価が多いため,体積ベースの濃度設定は意味がよくわからないから,というのが主な理由でしょう.
ということで,濃度の取り方はいろいろあって,それぞれに有効な場面があるんだ,といえますね.

よい質問です.
まず,(体積)モル濃度ですが,これはどちらかというと作業的な利便性の高い濃度単位です.液体は体積で扱うのが便利です.正確に 1mL を繰返し取ることは比較的容易ですが,正確に 1g を繰返し取ることは,あまり容易ではありません.なので,体積ベースというのは,作業的な利便性が高いのです.
ところが,溶媒にものを溶かすと体積が増える場合もありますし,減る場合もあります.なので,溶媒の体積を分母にとっても,あまりありがたみはありません.しかし,溶液の体積を分母に取れば,溶液...続きを読む

QpHと比重について

液体のpHと比重の関係について質問させて下さい。
現在、連続密度比重計である液体(アルカリ性)の比重を、
ハンディpH計でpH値を測定しています。
この場合、比重値とpH値は比例関係になるのでしょうか?

Aベストアンサー

 No.1さんのおっしゃる通り、比例関係にはなりません。しかし、関係づけることはできます。ただし、ほかのいろいろなものが分かっていないといけません。
 pHの定義は、
pH=-log(c(H+)/(mol dm^(-3))) …(1)
です。c(H+)は、H+のモル濃度です。いま、液体がアルカリ性とのことなので、水のイオン積Kwと
Kw=c(H+)・c(OH-) …(2)
の関係にあります。また、このアルカリ性を与えている塩基(塩基とアルカリは、この場合同じ意味と考えてかまいません)をBとして、Bが強塩基か弱塩基かにもよりますが、一般的に次の電離平衡
B + H2O ⇔ BH+ + OH-
が成り立っているとします。Bは、例えばアンモニアNH3などを考えるとよく、その場合は、
NH3 + H2O ⇔ NH4+ + OH-
となります。このときの、OH-が元の塩基Bに対してどれだけ存在するかを表す電離度をαとおくと、c(OH-)は、元の(仕込んだ)塩基のモル濃度のα倍になります(0≦α≦1)。
 また、ある溶液について、そこに溶けている溶質のモル濃度c(溶質)と、その溶液の密度ρ(溶液)は、溶質の溶液中での質量分率w(溶質)(質量パーセント濃度のことだと思って下さい)、溶質のモル質量M(溶質)(溶質の分子量に単位g/molをつけたものです)を用いて、
c(溶質)=ρ(溶液)・w(溶質)/M(溶質) …(3)
の関係にあります。溶質を塩基とすると、さきほどの電離度αを用いて、
c(OH-)=c(溶質)・α …(4)
の関係があります。
 式(1)のc(H+)に式(2)のc(H+)を代入し、そこに式(4)のc(OH-)を代入し、さらにそこに式(3)のc(溶質)を代入して計算すると、
pH=log(ρ(溶液)/(g/cm^3))-log[{M(溶質)/(g/mol)・Kw/(mol/dm^3)^2}/{w(溶質)/10^(-2)・10α}]
となります。比重は、厳密に言えばあるものの密度の4 ℃の水の密度に対する比で、4 ℃の水の密度は0.999973 g/cm^3という報告がありますが、おおよそρ(密度)/(g/cm^3)を比重として大丈夫なので、比重の記号をdとすると、
pH=log d-log[{M(溶質)/(g/mol)・Kw/(mol/dm^3)^2}/{w(溶質)/10^(-2)・10α}] …(5)
となります。式(5)が、比重dとpHの関係式です。これを簡略化して見ると、
pH=log d+(何とか)
の形になっています。つまり、pHは、比重の対数の1次関数、という関係です。比重の対数を取るということと、それに定数項を差し引きするということになりますので、比例ではありませんね。
 ちなみに、式(5)のM(溶質)/(g/mol)、Kw/(mol/dm^3)^2、w(溶質)/10^(-2)は、それぞれ溶質のモル質量、水のイオン積、溶質の質量分率を、単位g/mol、(mol/dm^3)^2、10^(-2)(すなわち%)で表したときの数値を表しています。こうすると実用上便利ですので。

 No.1さんのおっしゃる通り、比例関係にはなりません。しかし、関係づけることはできます。ただし、ほかのいろいろなものが分かっていないといけません。
 pHの定義は、
pH=-log(c(H+)/(mol dm^(-3))) …(1)
です。c(H+)は、H+のモル濃度です。いま、液体がアルカリ性とのことなので、水のイオン積Kwと
Kw=c(H+)・c(OH-) …(2)
の関係にあります。また、このアルカリ性を与えている塩基(塩基とアルカリは、この場合同じ意味と考えてかまいません)をBとして、Bが強塩基か弱塩基かにもよりますが、一般的に...続きを読む

Qモル濃度と質量モル濃度

モル濃度で求めた物質量(xmol/l)が、質量モル濃度で用いることができるのは、
どうしてなのでしょうか?

1l中の溶質の物質量が1kg中の溶質の物質量に換算できるのが不思議です。

Aベストアンサー

どういう状況でのご質問かはっきりわかりませんが、
・高校(というか大学受験)化学の問題
・モル濃度の計算に使っているのが比較的薄い溶液

という状況であれば、前提条件として、
「この溶液は薄いから、水と同じ1l=1kgとして扱って
構わない」というのが暗黙or明示の条件となっているので
はないでしょうか。

この前提があれば、溶液1l中の溶質の物質量と、
         溶液1kg中の溶質の物質量は
等しくなるので、そのまま換算できますね。

Qかさ比重

比重とかさ比重、真比重の違いを教えてください。
粉末、液体、それぞれでの違いも教えてもらえたら嬉しいです。
お願いしマース。

Aベストアンサー

一般に多孔性物体や一定量の粉体、粒体、繊維体のように実質以外の空間を含む物体では、3種類の密度を考える必要があります。
1.真密度:実質のみの密度(ρ)
2.みかけ密度:多孔性物体のように実質以外の空間がその物体の構成要素を為している場合密度(ρ(1-P))
3.かさ密度:粉体、粒体、繊維体などをある容器に詰めたとき、個々の粒子や繊維の間に存在する空間を含めた密度であって、同じ物体でもその詰め方によって値が違ってくる(ρ(1-ε)(1-P))
※pは孔隙率、εは空間率
ちなみに、これらを真比重、みかけ比重、かさ比重ということもあります。
また、単に比重という場合は、標準物質(液体ならば4℃における水が、気体ならば、標準状態における空気、水素等が標準物質となります。)に対するある物質の質量であり、特に上記のような物体でない場合にはこちらを使用すればいいと思います。実用上、密度と比重は同じものとして差し支えないと思います。

Qモル濃度と重量モル濃度について教えてください

次の各項の食塩水を作るにはどうしたらいいでしょうか?
(1) 1mol/L溶液 (2) 1M(重量モル濃度)溶液

答えに78,5gのNACLを溶かすとあるのですが どうして78,5gになるのかわかりません。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 (1),(2)のように基本事項を整理しそれに当てはめます
 (1)  モル濃度(体積モル濃度)=溶質の量(モル)/溶液の体積(L)
 質問の場合 NaClは 58.5g(78.5gは間違い)が1モル
    ですから モル濃度=1(モル)/l(L)=1モル/L、つまりNaCl
    58.5g/Lで1Mol/Lの溶液になります。
 (2) 重量モル濃度=溶質の量(モル)/溶媒の質量(Kg) 
NaCl 1モル(58.5g),溶媒重量を1Kgとした場合
重量モル濃度=1(モル)/1Kg=1(モル/Kg)となります。
    尚、溶媒が500gの場合は0.5Kgとして計算します。

Q比重と体積に関して

比重と体積に関して
比重が低いと、体積や重量はどうなるでしょうか。(逆も)
比重の重さ・軽さで流速は変わるのでしょうか。

Aベストアンサー

普通、比重は、大きい・小さいと表現します。
「重さ」と言ってしまえば、単位が付きます(例 Kg)
比重は、重さ÷重さ の答えです、つまり分子、分母ともにKgが付き、答えでは消えます、したがって比重には単位が付きません、(重さ・軽さと言う表現は間違い)。
比重と体積または重量と直接の関係はありません(比重が〇だから体積は×でなければならないと言う関係)、ただし、体積、重量のいずれかの条件を同じにしたときは、もう一方の値は比重に比例する形で変化します。
水と油を混ぜて流せばどうなるか試してみましょう。
※ 言葉の定義ができていません、言葉の本当の意味も理解できていません、あかの他人とのコミ二ュケーションには正しい日本語が必要です(日本では)。
もっと、自分で試し、実験し、考えましょう。

Qグリセリン水溶液のモル濃度と質量モル濃度

質量40%のグリセリンを含むグリセリン水溶液の密度は20℃で1.101g ml^-1である。
この溶液の20℃におけるグリセリンの質量モル濃度とモル濃度を計算せよ。

とありました。

分子量が書いてなかったので92として計算しました。


まずモル濃度から


1Lで重さは1101gでうち40%がグリセリンということから


モル濃度 (1101*0.4)/92 = 4.7mol L^-1で解答と合っていたのですが
質量モル濃度についてです。

1Kg中グリセリンが40%だから

400g/92=4.37mol Kg^-1

としたら解答が答えだけで7.24mol Kg^-1

となっていました。

倍。。。。
大切な何かを忘れているのは間違いないのですが上記の考えのどこがいけないのでしょうか。
ご指導お願い申し上げます。

Aベストアンサー

よく間違うところですが、質量モル濃度は他の濃度と異なり
(溶質の物質量[mol])/(溶媒の質量[kg])  [mol/kg]
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 沸点上昇や凝固点降下など限定された場面で使われます。
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 質量【濃度】40%のグリセリンを含むグリセリン水溶液の密度は20℃で1.101g ml^-1である。

モル濃度)--物質量/体積(1L)
 です。1Lの質量が1.101(g/mL)×1000 = 1101(g)
 含まれるグリセリンは、440.4(g) グリセリンの分子量を 92.09 とすると、4.782(mol)
 よって、約4.8 (mol/L)

質量モル濃度
 この溶液1kg中に、440.4(g)= 4.782(mol)のグリセリンと、660.6(g)の水が含まれているので、4.782×1000/660.6 = 7.239 (mol)/Kg

 とっても良く、引っかかってくれる問題です。授業を聞いていたか聞いてないかかがよくわかる効果的な問題です。(苦笑)

よく間違うところですが、質量モル濃度は他の濃度と異なり
(溶質の物質量[mol])/(溶媒の質量[kg])  [mol/kg]
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 沸点上昇や凝固点降下など限定された場面で使われます。
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 質量【濃度】40%のグリセリンを含むグリセリン水溶液の密度は20℃で1.101g ml^-1である。

モル濃度)--物質量/体積(1L)
 です。1Lの質量が1.101(g/mL)×1000 = 1101(g)
 含まれるグリセリンは、440.4(g) グリセリンの分子量を 92.09 と...続きを読む


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