濃度計算

質問

実験で、硫酸銅5水和物を用いて、銅イオン濃度が10ppmとなるような溶液を200ml作りたいのですが、どのようにして作ればよいのでしょうか？？
おそらく、初めから10ppmでは薄すぎて硫酸銅が量り取れないので、ある程度濃い状態からさらに1000倍なり10000倍なりと希釈すると思うのですが、硫酸銅の水和物を希釈する方法が分からなくて…。

どなたか解法教えていただけると嬉しいです。
よろしくお願いいたします。

回答No.2

WhiteBahamut

#1です。すいません。少し訂正＆補足です。

誤）この式は硫酸銅5水和物中の「硫酸銅分子」の部分と「銅イオン」の部分の分子（原子）量比を利用しています。

正）この式は硫酸銅5水和物の分子量と、そこに含まれる「銅イオン」の分子（原子）量比を利用しています。

お礼

ありがとうございました！
水和物ということで、ごちゃごちゃになってしまっていたもので…。
一つ一つ丁寧に教えていただけたおかげで、理解しながら溶液を作ることが出来ました。

本当にありがとうございました！！

回答No.1

WhiteBahamut

前提１：硫酸銅5水和物：
CuSO4・5H2O（分子量：63.55+96.07+90.08=249.7)

前提２：ppmはmg/Lとする（調整した硫酸銅溶液の密度が純水の1g/mlとは微妙に違うので、厳密にはppm=mg/Lではないのですが）

まず逆から考えて、最終的に「ある溶液」を1000倍希釈して10ppm(10mg/L)の溶液を作ることとします。「ある溶液」中の銅イオン濃度は、
　　10mg/L×1000=10000mg/L=10g/L
となります。したがって、1Lのメスフラスコに10gの銅イオンを入れてメスアップすればいいことになります。そんなに大量の溶液は要らないので、100mlのメスフラスコに1gの銅イオンを入れることにします。使用する硫酸銅5水和物の重量をXgとして、以下の式を作ります。
　　63.55/249.7 = 1/X
この式は硫酸銅5水和物中の「硫酸銅分子」の部分と「銅イオン」の部分の分子（原子）量比を利用しています。左辺の分子（原子）量比に等しくなるように、銅イオン1gを含む硫酸銅5水和物の量を計算します。これを解くと、
　　X = 3.929g
となります。

まとめると・・・
・硫酸銅5水和物3.929g（1.0gの銅イオンを含む）を秤量する
・100mlのメスフラスコでメスアップ
・この溶液を1000倍希釈する
　（例えば1mlをホールピペットでとり、1Lメスフラスコでメスアップ）