バリウム混濁液の計算問題の解き方：水の添加量を求める方法

バリウム混濁液の計算問題では、特定の濃度や質量に基づいて必要な水の量を求める必要があります。今回は、「200w/v% 100mL中に硫酸バリウムを200g含有している」という問題を例に、計算過程を順を追って説明します。

問題の概要

問題では、100mLの液体中に200gの硫酸バリウムが含まれているという情報が与えられています。また、バリウムの比重が4.5であることも指定されています。この情報を元に、どれだけの水を追加すれば目的の濃度に達するのかを計算することが求められています。

まず、w/v%（重量/体積比率）という単位について理解する必要があります。200w/v%とは、100mLの液体中に200gの物質が溶けていることを意味します。

次に、バリウムの質量（200g）と比重（4.5）を元に、その体積を求めます。比重は物質の密度と水の密度の比です。バリウムの密度を求めるには、以下の式を使用します。

密度 = 質量 ÷ 体積
体積 = 質量 ÷ 密度
体積 = 200g ÷ (4.5g/cm³) = 44.44 cm³

この体積が、200gの硫酸バリウムが占める体積となります。

次に、100mLの液体中に含まれるバリウムの体積を引きます。この体積を引いた残りの部分が水の体積になります。

液体の総体積（100mL）から、バリウムの体積（44.44cm³）を引くことで、水の体積を求めることができます。

水の体積 = 総体積 – バリウムの体積
水の体積 = 100mL – 44.44mL = 55.56mL

このようにして、100mLの液体中に含まれる200gのバリウムを適切に混ぜるためには、55.56mLの水を追加する必要があることがわかります。

この問題を解くためには、w/v%の概念、比重の計算、そして基本的な体積の計算が必要です。これらの計算を正確に行うことで、バリウム混濁液の添加水量を求めることができます。