1.5MH2SO4(硫酸)-0.3MH3PO4(リン酸)-0.3MH2O2(過酸化水素水)

質問

1.5MH2SO4(硫酸)-0.3MH3PO4(リン酸)-0.3MH2O2(過酸化水素水)の水溶液を現在進行形で生成しています。自分で単独で生成しているとどこが間違えているのかわかりません。

　現在は

　硫酸（分子量９８、濃度９５％以上）では普通に
１．５×９８＝１４７ml
と
　リン酸（分子量９８、濃度８５％）なので、
０．３×９８＝２９．４ml
と
　過酸化水素水（分子量３４、濃度３０％以上）は
０．３×３４＝１０．２ml
として
　純水を
１０００－１４７－２９．４－１０．２＝８１３．４ml
として溶液を作っています。

過去のスレ等を拝見していった結果、
硫酸はこのままの量でいいらしいという結論に達したのですが、

　リン酸は
分子量９８×０．３mol＝２９．４
２９．４÷０．８５（濃度）＝３４．６ml
ではないのか、どうなのか。

　過酸化水素水もリン酸同様の計算を行って
３４×０．３＝１０．２
１０．２÷０．３＝３４ml
なのではないのか。

　どうか混合溶液の作り方をおしえてください。

回答No.4

xiade · ベストアンサー

> １０００－１４７－２９．４－１０．２＝８１３．４ml
> として溶液を作っています。

それでは極端な話 1ppm (0.0001%) の原料でも同じ配分量ということになってしまいますね。

しかも、密度を考慮していませんね。
たとえば濃硫酸 1ml は 1g じゃないですよ。おおよそ 1.84g。

いま出来つつあるのは およそ
　2.6M H2SO4 + 0.54M H3PO4 + 0.10M H2O2
くらいの混合溶液かと。

一度実験の手を止めて、単位の意味（たとえば 1M ... 1mol/L とは など）と 密度の意味 と
それらの計算についてをもう少し勉強してみてください ：）

・あと、数字の表記は特に必要な理由が無い限り全角文字ではなく半角文字を使用しましょう。
　特に理系の分野で不必要に全角数字を多用していると 良くない印象を持たれます。

回答No.5

kb-nike

ANo.2 補足です：

１リットルの（混合）溶液をつくるとすれば、例えば、0.5リットルぐらいの水に、硫酸、リン酸、過酸化水素水を必要量ずつ加えた後、水を加えて、全量を１リットルにします。
必要量は、ANo.2で記した値です。
各酸、過酸化水素を加えるときには、一つを加えた後、かき混ぜてから、次を加えるようにします。

『…の返答は各溶液をそれぞれ生成するってことですか？
それとも混合溶液を生成するってことですか？』：
Ｍ（モル/リットル）は単独の溶液では溶液１リットル中に含まれる溶質のモル数を示し、混合溶液では混合溶液１リットル中に含まれる、各溶質のそれぞれのモル数を示しています。

お礼

回答ありがとうございます。

濃度を間違って３週間弱、ようやく再スタートをきれそうです。プレ中間までに間に合わせてみせます。

回答No.3

kb-nike

ANo.2　追加：
硫酸、リン酸、過酸化水素水は原液のママ混合しないでください。
ある程度の水を用意して、順番に加える、混合するを繰り返してください。
順番はどれからでも良いでしょう。
ま、心情的には過酸化水素水は最後にしますが…。
その後、水を追加して全体積を調整すればよいでしょう。

回答No.2

kb-nike

それぞれの酸、過酸化水素水の密度が必要です。
瓶のラベルに密度が記入されています。
密度を使ってモル濃度を計算します。

計算するのが面倒くさいので、関連する表から転記すると：
95% 硫酸　→　18M
85% リン酸　→　14.6M
30% 過酸化水素水　→　8.8M

したがって、体積１ｌの溶液を作るためには、
硫酸：　1.5÷18＝0.083（l）
リン酸：　0.3÷14.6＝0.021（l）
過酸化水素水：　0.3÷8.8＝0.034（l）
を加える。

これらの酸、過酸化水素水の表示されている濃度は製品の規格を示しているものです。
調製する溶液が正確な濃度を要求される場合は、それぞれの予め濃いめの溶液を調製したあと、何らかの方法で濃度を決定して、正確に計り取る必要があります。

お礼

回答ありがとうございます。
たいへんわかりやすい回答なのですが、もう一点お聞きしたいのですが、

したがって、体積１ｌの溶液を作るためには、
硫酸：　1.5÷18＝0.083（l）
リン酸：　0.3÷14.6＝0.021（l）
過酸化水素水：　0.3÷8.8＝0.034（l）
を加える。

の返答は各溶液をそれぞれ生成するってことですか？
それとも混合溶液を生成するってことですか？

自分はおそらく前者の返答だと理解したのですが、一応確認の意味を込めてお聞きしました。
返答おねがいします。

回答No.1

f_f_06

直接は書いてませんが、1L調製で良いのですよね…？
1L調製として話を進めさせてもらいます。

いきなりで失礼だとは思いますが、計算の意味がわかっていないように思います。
　Ｍはモル濃度　→　1L中のモル数 (mol/L)
　分子量　　　　→　1モルあたりのグラム数 (g/mol)
ですので、前半部分の計算で算出されているのは
　mol/L × g/mol → g/L
で、“1Lの溶液中に何g入っていれば良いか”です。
後は、これを濃度で割ってやれば実際に加えるべきグラム数になります。（後半部分の計算ですね。）
分かっているとは思いますが、“硫酸はそのままで良い”というのは、濃度が“95%≒ほぼ100%”と仮定してのことです。
なので、個人的には計算するに越したことはないと思いますよ。

前置きが長くなりましたが、
kyuudelyu-さんからの情報をもとにして私が調製するなら、という手順を書いてみます。
（計算結果もkyuudelyu-さんのをそのまま利用させてもらいます）
(1)　硫酸　　　 147g
　 　リン酸　　34.6g
　 　過酸化水素　34g
　 　をそれぞれビーカーに量り取る。
(2)　適量の水（後述）を大きめのビーカー（1L程度入るもの）に入れる。
(3)　撹拌しながら(2)に(1)を加える。
(4)　(1)の入っていたビーカーを共洗いする。
(5)　1Lメスシリンダーに溶液を移し、水で1Lに合わせる。
※(2)は(1)を加えても1Lを超えないくらいの量という意味です。
　（(1)がどれくらいの液量になるのか不明だったので具体的な値が書けませんでした…）

どうしても“gではなくmlが良い”というのなら、密度が分かれば計算できますよ。