水100mLとエタノール100mLを混合したときの体積%

質問

水100mLとエタノール100mLを混合しても200mLにはなりません。仮に190mLになるとして、そのときのエタノールvol%は何%とすれば良いのでしょうか？

例えば，100/(100+100) = 50% とすると，実際には200mLになっていないので良いのかどうか分かりません．
一方、100/190 = 53% とすると，水も同様に53%になり，合計が100%を超えてしまいますが、良いのでしょうか？

これらをwt%やモル分率にすれば万事OK(?)ですが、体積%にこだわりたいです。

回答No.2

ORUKA1951 · ベストアンサー

>仮にエタノールだけを取り出したとして，つまり純エタノールだけを取り出したのであれば，体積は元に戻り結果的に50mL取り出したことになると思うのですが．

　違います。190mLの混合液からアルコールだけを取り出せば、100mLあるはずです。比例式から、100mlの溶液からなら約52.6mLアルコールは取り出せるはずです。
　もちろん、水について考えると、190mLから100mLの水が取り出せるので、50mLからなら52.6mL取り出せます。
　そして、いずれも残りは52.6mLの水ないしアルコールが残るはず。

　なんら矛盾はありません。

　このようなことはたくさんあって、水に固体の食塩を溶かしても同様な現象が起きますね。液体に限らず固体--合金--等でもしばしば見受けられる現象で、体積が増えたり減ったりします。

補足

混合溶液等で体積が増減することは知っておりますが、そのような場合のvol%はどのように表記するのが一番妥当か、一般的か、あるいは統一的・習慣的な表記は無いのか、教えてくださいな。

ちなみに、このvol%を使って計算するつもりはありません。

回答No.3

ORUKA1951

>ちなみに、このvol%を使って計算するつもりはありません。
なら、使う必要はありません。
あくまで濃度は、それを使って計算するときに便利な方法で記述するのが基本ですよ。
濃度 - Wikipedia ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%BF%83%E5%BA%A6 )

>エタノールそれ自身も体積凝縮を起こしている場合
　誤解されているようですが、混合によってそれぞれの物質の体積が変化するわけではありません。

　日常的な例で言うと、ゴルフボールとソフトボールが、それぞれ40Lずつある。それをひとつの箱に入れてかき混ぜると、60Lになった。この混ぜたものを100L集めたとき、その中からソフトボール【だけ取り出したら】何Lあるか？？？・・・この【】内のように、使うため＝計算するためのものが濃度です。
・容積で測り取り重さを【計算する目的】なら重量/容積濃度
・重さで測り取り重さを【計算するのが目的】なら重量/重量濃度
・体積から個数を知りたければ個数/体積濃度
・重さから個数を・・・
★ちなみに、このvol%を使って計算するつもりはありません。
　は、答えた私としては、あまりにも・・・・・

回答No.1

ORUKA1951

では、その混合液100mLを取り出して、エタノールだけを取り出したとき(難しいですが)エタノールは何mL取り出せますか？
　53mL取り出せるなら、53vol%ですね。同様に水についてもいえます。
　この二つを足して106%になるとおかしいというのは、何を根拠にしているのですか？
　化学に置いて、濃度はそれを使って計算するためのもので、外にも重量/体積濃度とか色々ありますが、目的に合わせて使用します。もし、50ol%濃度だと使い物にならないのでは？？

補足

仮にエタノールだけを取り出したとして，つまり純エタノールだけを取り出したのであれば，体積は元に戻り結果的に50mL取り出したことになると思うのですが．

106%がおかしいという根拠はありません。6%は水とエタノールが重なり合っている部分ということでしょうか。

混合溶液における体積凝縮のため、エタノール水溶液はそれぞれ加えた量の和にはなりません。ここで、106%の分子(分数の)には初めに加えたエタノールの量で計算しています。では、エタノールそれ自身も体積凝縮を起こしている場合、もはや53%も当てにならなくなってしまい、使い物になりませんか？