溶解度と質量％濃度の使い分けが出来ません

質問

参考書で、質量％濃度の説明が
100ｇ中の溶質の質量を表していて、式は
溶質量／溶液量×100

・100ｇ中の溶質の質量＝溶質量ではないのですか？

溶解度の説明が
溶解度をＳとすると
溶質量／溶液量＝Ｓ／100＋Ｓとありますが
・飽和溶液の溶質量はＳという事ですか？

具体的な問題だと、例えば
80℃のCuSo4の飽和水溶液100ｇを35℃まで冷却すると
CuSo4の結晶が何ｇ析出するか　
CuSo4の80℃での溶解度56　35℃での溶解度27.8

という問題で、解説に
80℃の飽和水溶液100ｇ中に含まれるCuSo4質量は
56／(100＋56)×100＝35.9

・なぜ含まれる質量が56じゃないのですか？
・分母で、100に56を足してますが
飽和水溶液100というのは、溶媒＋溶質ではないのですか？

結晶をxｇとすると
35.9－x／100＝27.8／127.8
というのも分かりません

問題集の説明を何回読んでも
溶解度と質量％濃度の使い方が分かりません、、、
全く要領を得てないので、上手く質問できなくてごめんなさい
なにか理解のためのヒントをいただけないでしょうか

回答No.2

htms42 · ベストアンサー

この問題では硫酸銅の結晶という言葉が使われています。これは少し問題があります。
溶解度と％濃度の関係であれば食塩の方がいいのですが。
でも一応硫酸銅でやります。

１００ｇの水を用意します。
これにＣｕＳＯ４を少しずつ加えていきます。加えるごとによくかき混ぜて何ｇまで溶けるかを確めます。
８０℃では５６ｇまで溶けるというのが溶解度５６という数字の意味です。もうこれ以上溶けません。飽和溶液になっています。
この飽和溶液の濃度は何％でしょう。元々１００ｇあった水に硫酸銅を溶かして行ったのですから全体の質量は１００ｇより多くなっています。飽和溶液では５６ｇの硫酸銅を加えていますから全体は１５６ｇです。濃度は（５６／１５６）×１００＝３５．９％です。
溶解度はあらかじめ水を用意しておいて後から溶質を加えていくという発想です。出来上がった溶液について全体に対しての溶質の割合はというのが濃度です。

問題点
結晶硫酸銅という言葉が使われています。
水の中から硫酸銅の結晶が析出する時は
ＣｕＳＯ４ではなくてＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏという結晶水のついたものになります。
＞35.9－x／100＝27.8／127.8
の式は結晶水のないものについての式ですから「？」です。
解答だけがおかしいのか、問題までおかしいのかは分かりません。

溶かす場合は
結晶硫酸銅を５６ｇ溶かすというのではなくて無水の硫酸銅を溶かすという読み替えが必要です。

１００ｇの水に８０℃で結晶硫酸銅は何ｇ溶けるかというのは又別の問題としてあるはずですから探してみてください。結晶水は溶けてしまえば溶媒の水と区別がつかなくなると考えてみると水の量も１００ｇから増える事になります。

補足

丁寧にありがとうございます！
すこし整理が出来ました

なぜこの様な問題では、
溶解度の式ではなく、質量％濃度を使うのですか？
濃度を求めよという問題意外に何を求める時に、
濃度を計算しなくてはいけないのですか？

多分馬鹿な質問でしょうけど、良かったら教えてください

回答No.3

htms42

>なぜこの様な問題では、溶解度の式ではなく、質量％濃度を使うのですか？
>濃度を求めよという問題意外に何を求める時に、濃度を計算しなくてはいけないのですか？

溶液を扱う時にはいつも濃度が問題になります。
～％の食塩水というのは中学校でも出てくるのではないですか。
飽和溶液とは限りません。混合物であればいつも問題になるのです。
濃い、薄いという判断にも必要です。全体の中に今必要とするものがいくら含まれているのかを考えるときにも濃度が必要です。
濃度は問題のためにあるのではありません。
溶液を使う立場で必要だからです。

お礼

考えてるうちに、段々なんとなくわかってきました
ありがとうございました

回答No.1

noname#160321

質量パーセント：
>溶質量／溶液量×100
合ってます。
>80℃の飽和水溶液100ｇ中に含まれるCuSo4質量は
>56／(100＋56)×100＝35.9
>・なぜ含まれる質量が56じゃないのですか？
>・分母で、100に56を足してますが
>飽和水溶液100というのは、溶媒＋溶質ではないのですか？
「溶解度」は「純水100ｇ」に溶ける「溶質」の質量。ですから、
80℃の飽和水溶液100ｇ中に含まれるCuSo4質量は、「水100ｇ」＋「硫酸銅の質量56ｇ」、で「硫酸銅の質量56ｇ」を除さなくてはなりません。
>35.9－x／100＝27.8／127.8
も同じです。

お礼

きっと分かりやすい説明でしょうけど
今混乱しているので、なんとなく、、わかりました

ありがとうございます！