0.1mol/Lの塩化銅(Ⅱ)二水和物水溶液を500mL作成するためには、塩化銅(Ⅱ)二水和物の質量をどのように計算すれば良いのでしょうか。本記事では、溶液の作成に必要な計算方法と、注意点を解説します。
塩化銅(Ⅱ)二水和物のモル質量の求め方
まず、塩化銅(Ⅱ)二水和物(CuCl₂・2H₂O)のモル質量を計算します。モル質量は化学式に含まれる各元素の原子量を基に求めます。
具体的には、次のように計算します。
- 銅(Cu)の原子量:63.5 g/mol
- 塩素(Cl)の原子量:35.5 g/mol × 2(2個のCl)
- 水素(H)の原子量:1.0 g/mol × 4(2個の水分子)
- 酸素(O)の原子量:16.0 g/mol × 2(2個の水分子)
計算すると、塩化銅(Ⅱ)二水和物のモル質量は、63.5 + 2×35.5 + 4×1.0 + 2×16.0 = 170.5 g/molとなります。
0.1mol/Lの塩化銅(Ⅱ)二水和物水溶液を500mL作るための質量
次に、0.1mol/Lの塩化銅(Ⅱ)二水和物水溶液を500mL作成するために必要な塩化銅(Ⅱ)二水和物の質量を計算します。モル濃度(mol/L)を使用して、必要なモル数を求めます。
モル数は、モル濃度(C)と体積(V)を使って以下の式で求めます。
モル数 = C × V = 0.1 mol/L × 0.5 L = 0.05 mol
次に、このモル数にモル質量を掛けることで必要な質量を求めます。
質量 = モル数 × モル質量 = 0.05 mol × 170.5 g/mol = 8.525 g
水和水を考慮した質量の計算
質問者が指摘した通り、水和物のときは水和水も考慮する必要があります。塩化銅(Ⅱ)二水和物は、化学式中に水分子(H₂O)が含まれているため、その水分子分も質量に加える必要があります。
しかし、ここで重要なのは、必要なモル数を計算した時点で水和水を含めたモル質量を使用しているため、追加で水和水を考慮する必要はありません。このため、計算した質量(8.525g)がそのまま必要な塩化銅(Ⅱ)二水和物の質量となります。
まとめ
0.1mol/Lの塩化銅(Ⅱ)二水和物水溶液を500mL作成するためには、塩化銅(Ⅱ)二水和物の質量は8.525gです。水和水を含めた計算も最初から考慮されていますので、特別に追加で水和水を計算する必要はありません。この手順を踏むことで、簡単に正確な水溶液を作成することができます。
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