硝酸カリウムの再結晶問題:正しい解法と考え方

化学

今回の問題では、硝酸カリウムが飽和水溶液中で再結晶する際に、どれだけの量が析出するかを計算します。まずは、与えられたデータと正しい考え方を整理し、解法を解説します。

問題の整理とデータの確認

問題文によると、60度で100gの水に溶ける硝酸カリウムの量は109g、20度で100gの水に溶ける硝酸カリウムの量は32gです。この場合、60度の飽和水溶液100gに含まれている硝酸カリウムの量は109gとなります。

その後、この60度で飽和した水溶液を20度に冷却すると、溶解度が低下し、溶けきれない硝酸カリウムが析出します。析出量を求めるには、20度の飽和水溶液に溶けることができる硝酸カリウムの量(32g)を引く必要があります。

正しい考え方と計算

60度での飽和水溶液には109gの硝酸カリウムが溶けており、20度では32gまでしか溶けません。したがって、20度に冷却した際に析出する硝酸カリウムの量は、109g – 32g = 77gです。

したがって、問題で求められている「再結晶して析出する硝酸カリウムの量」は77gとなります。質問者が考えた28gという結果は、計算過程で溶解度の差を間違えたために誤って算出されてしまったようです。

よくある間違いとその防止方法

質問者の計算では、「60度で溶けている硝酸カリウムの量52.1g」と「20度で溶ける量24.2g」を使用して27.9gと求めていますが、この方法は適切ではありません。正しくは、60度と20度で溶ける量を直接比較し、両者の差を求める必要があります。

また、問題文に記載された水溶液の量(100g)に注目することも大切です。再結晶する量を求める際に、この部分を見落とすと、答えが不正確になります。

まとめ:正しい解法を理解しよう

硝酸カリウムの再結晶問題を解く際には、与えられた温度ごとの溶解度差を正しく計算し、析出量を求めることが重要です。計算式やデータの見落としがないように注意し、問題文を正確に理解することが大切です。

本記事を参考にして、再結晶問題を解く際の基本的なアプローチを確認しましょう。

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