本記事では、質量パーセント濃度と密度の関係を使って、希釈溶液の体積を求める方法を解説します。与えられた情報から、希釈後の溶液の体積を計算する手順についてわかりやすく説明します。
1. 問題の設定と与えられた情報
まず、この問題で与えられている情報は以下の通りです。
- 濃硫酸の質量パーセント濃度は70.0%、密度は1.42 g/cm³
- この濃硫酸100mlを水で希釈した後、希釈溶液の質量パーセント濃度は19.0%、密度は1.11 g/cm³
この問題を解決するには、濃硫酸の質量を計算し、その後に希釈後の溶液の体積を求めます。
2. 濃硫酸の質量を求める
最初に、濃硫酸の質量を求めるために密度を使用します。密度は質量を体積で割ったものです。濃硫酸の体積は100mlなので、次の式を使って質量を求めます。
質量 = 密度 × 体積 = 1.42 g/cm³ × 100 ml = 142g
したがって、濃硫酸の質量は142gです。
3. 希釈後の溶液の質量を求める
次に、希釈後の溶液の質量を求めます。質量パーセント濃度は溶液の質量に占める成分の質量の割合です。希釈後の溶液の質量パーセント濃度が19.0%であることから、次のようにして希釈溶液の総質量を求めます。
希釈溶液の質量 = 濃硫酸の質量 ÷ 溶液の質量パーセント濃度 = 142g ÷ 0.19 = 747.37g
したがって、希釈後の溶液の質量は747.37gです。
4. 希釈溶液の体積を求める
最後に、希釈後の溶液の体積を求めます。密度は質量を体積で割ったものなので、体積は質量を密度で割って求めることができます。希釈後の密度は1.11 g/cm³なので、次のように体積を求めます。
体積 = 質量 ÷ 密度 = 747.37g ÷ 1.11 g/cm³ = 673.88 ml
したがって、希釈後の溶液の体積は約673.88mlとなります。
まとめ
この問題を解くためには、まず濃硫酸の質量を密度から求め、その後に希釈後の溶液の質量を計算し、最終的に密度を使って希釈溶液の体積を求めました。計算の結果、希釈後の溶液の体積は約673.88mlであることがわかりました。
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