密度の推定ができるものでしょうか

質問

いつも、お世話になっています。今日は、密度の推定方法を知りたいのですが。
宜しくお願いします。

質問：
FeSO4・H2O　の蜜度を推定したいのですが、
硫酸第一鉄の無水物の密度3.35g/cm3、7水塩の場合で1.90g/cm3　
この既知の二つの密度より1水塩の密度を推定する方法があるのでしょうか。

推定計算方法があれば、ご教示の程宜しくお願いします。

回答No.1

dragon-2 · ベストアンサー

乱暴な計算を考えます。本当は、結晶構造から計算しなくてはいけないのですが。
　構成１モルについての、結晶水の水１分子当たり均等に結晶体積増加すると考えますと（ぜったいないのですが）
　まず、無水物で、ｄ0＝Ｍ0／Ｖ0　より、3.35＝152／Ｖ0
　Ｖ0＝45.37
　７水和物で、ｄ7＝Ｍ7／（Ｖ0＋△Ｖ7）　1.90＝178／（45.37＋△Ｖ7）
　△Ｖ7＝91.8　△Ｖ1＝△Ｖ7／７＝13.1
　１水和物で、ｄ1＝Ｍ1／（Ｖ0＋△Ｖ1）
　　　　　　　　 ＝170／（45.37＋13.1）＝2.91
　（ｄ：密度、Ｍ：式量、Ｖ：体積、△Ｖ：増加体積）
　どうでしょうか？

お礼

dragon-2様　おはようございます。
ご回答いただきありがとうございます。大変感謝です。
　ところで、「どうでしょうかと」問いかけをいただいても、なんとご返事すればよいのか困ってしまうんですが。
　貴方は乱暴とおっしゃっていますが、このような考えを適用して推算できる根拠をお持ちだと思いますが、平易にご説明していただくことはできないものでしょうか。勝手を申し上げてすみません。
また、今回のようなことは学問分野ではどの分野に入るのでしょうか。

ひとまず今回御教示いただいた方法を他の物質に適用して、どの程度違いがあるのか比較計算してみます。
　あらためて今回のご回答に感謝致します。今後ともよろしくお願いします。

回答No.2

dragon-2

どうも、根拠ですか。
　結晶水　water of crystalization は
１）構造水（結晶水を失うと結晶構造が崩れる）
２）配位水（錯イオンの中心金属イオンに配位する）
３）水素結合による（結晶中の陰イオンに水素結合する）
４）格子水（結晶中で一定の位置を占めるだけで、直接結晶のイオンに結合していない）
　と４種あるのです。
　結晶水が増加する割合に応じて（一次関数的に）単位結晶の体積が増加すると考えられる　３）と４）ではこの考えで、解いても可能だと思います。
１）の場合は結晶水が結晶形を決定しますから、だめです。
２）の場合は配位数などによりかなり結晶形が異なります。
　まず、硫酸鉄(2)の水和物が上記の１）～４）のどれに当てはまるか、また複合しているのか分からなかったこと。および、答えを出しても、硫酸鉄(2)１水和物の密度を調べられなかったこと。で自信が全くありませんでしたが、一つの考え方ということで。資料が手元にありません。
　もしかして、結晶形と密度の問題ですのでカテゴリーが「物理」に関係するかもね。

お礼

お答えいただきありがとうございます。配位水などいままで聞いたことのない言葉がでてきました。やはりかなり専門的な分野に言及しないと説明が困難なように思えてきました。
折角のご教示に十分な理解もできないのでは、お聞きする資格もないようです。
どうもすみません。
言語が違うと通じないのとよく似ています。もう少し言語能力がついてからお伺いすることにします。
でも、今回は、このような推算の学問？もありそうなことが判っただけでも収穫です。今後は、この種の推算には、今回ご教授いただいた方法で検討することができます。
ひとまずこの問題は、これで閉めます。
ありがとうございます。
dragon-２　様