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なぜ5 N HClと水を4:1の体積比で加えるのではなく、5 N HClに水を加えて1.25倍に調製するのか、という疑問を持ったのはすごいと思います。ど素人と書かれていますがとても鋭い着眼をしていますね。 水でfill up（私はメスアップといいます）するのは、違う種類の溶液を加えた場合、混合後の体積が単純にはならないからです。a mLの溶液Aにb mLの溶液Bを加えてもa+b mLになるとは限りません。例えば100 mLの水に100 mLの水を加えれば200 mLになりますが、100 mLの水に100 mLのエタノールを加えても混合後は200 mLになりません。（詳しい原理は省略します） このため、溶液を希釈するときは、体積比を考えて溶液を混ぜるのではなく、「溶液（水）を加えて体積を何倍にする」という操作をします。100 mLの4 N HClを得たい場合は、80 mLの5 N HClに「20 mL」の水を加えるのではなく、80 mLの5 N HClに「加えると混合溶液の体積が100 mLとなる量」の水を足すのです。 ただ今回の場合、80 mLの5 N HClに20 mLの水を加えて4 N HClを作っても支障はないと思います。厳密性が求められている場合、例えば正確に4.00 N（3.996 ～4.004 Nの範囲内）に希釈しなければならないという状況ではメスアップが必要ですが、そうでなければ問題ない誤差であると思います。 水溶液の希釈の場合は体積比を考えて混合しても大きな支障はないと思いますが、溶液の希釈はメスフラスコを使ってメスアップして行うのが正攻法です。もし興味があれば、水とエタノールの混合について調べてみると面白いと思います。
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5 N HClに水を加えて5/4倍の体積になるように薄めれば濃度が4/5倍の4 N HClになります。 例えば100 mLメスフラスコを用意して80 mLの5 N HClをそこに入れ、溶液が100 mLになるように水を加えれば100 mLの4 N HClが得られます。 5 N HClと水を4:1の体積比で加えて希釈しても良いと思いますが、体積1の5 N HClに水を加えて体積1.25(5/4)の溶液をつくり4 N HClを得るほうがより正確です。 どのような用途で使用されるのかは存じませんが、私は個人的には5 N HCl（5 mol/L HCl）はずいぶんと濃く、慣れていない人が扱うには危ないように思います。ゴム手袋、メガネなどをして扱ってはいかがでしょうか。
簡単な計算をします。 5Ｎの塩酸は5mol/Lの塩化水素を含みます。 4Ｎの塩酸は4mol/mLの塩化水素を含みます。 ですから、５Ｎ塩酸を5/4倍になるように純水を加えれば、４Ｎ塩酸になります。 １Ｌの５Ｎ塩酸でしたら1.25Ｌになるように純水を加えて下さい。 この時単純に体積の差0.25Ｌの純水を加えるのではないのです。 濃度が変ると体積も変ってしまうからです。 なお、 >5N HCl：水=4:1 こう書かれると体積の話か濃度の話か分からなくなります。
- elpkc
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4容量とって、正確に5容量とすればOKです。 400mLを正確に取り、正確に500mLとすればOKです。
お礼
5N HClを4容量入れたあと、5容量になるまで水でfill upすれば良いのですね！ 簡潔で迅速な回答ありがとうございました。
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