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重量分析で・・・
この前重量分析の実験のとき塩化バリウム0.5％溶液の調整(500ml)をしろというのがあったのですが、結局は500mlに25ｇ入れるという風にもとまったみたいなのですがそのとき方が分かりません。教えてください。とにかく、1Mとかいうのだったらわかるのですが5％とか言われると全然分からないのです(汗)あともしよければ硝酸銀2%溶液の調整(200ml）も教えてください。
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#2の回答者です。 ＃１，＃２さん達の回答は、厳密に言うと間違いがあると思います。 気を悪くしないで下さいね。 もし私が間違っていたら、指摘して下さい。 ＞あまり難しく考える必要はありませんよ。・・・その通りです。 ＞分析方法書で記述されている濃度は、特に約束がない限り、溶液の濃度は重量／容量で表記しています。・・・その通りだと思います。 でも、今回は分母が容量で、分子が重量の単位であり、通常の％は分子分母が同じ単位ですよね。 だから、この％は、少し特殊だと思います。分子分母の単位が異なった％なんて、ざらにあり、一般的ならば、それでもかまいません。 特殊性を強調し、難しく考えさせようという物ではありません。 私自身は、少しでもわかりやすく、かつ正確性を保ちたいと努力しています。 ＞ですから通常はｗ／ｖｏｌ％となっています。・・・その通りだと思います。しかし、注意しなければならないのは、容量とは溶媒（ここでは水）の容量ではありません。あくまでも、できあがった溶液の容量です。 これは、決定的な差です。濃度が低いときは誤差は小さいかもしれませんが、高濃度の溶液になればなるほど、大きな誤差になってしまいます。 ＞その方が分かりやすく簡単だからです。・・・そうかもしれませんが、やはり、その後の操作で容量を取り扱うための必然性があると思います。 溶液の密度が１ではないときに、この方法で調整した５％の溶液を１００ｇとっても、その中には５ｇの溶質は入っていません。 その後の操作で、体積にて秤量するためには、この単位が便利なのです。 ＞＃１の方の回答の通り該当する液量に相当する溶質を溶媒に加えると指定された濃度の溶液が出来上がります。・・・やはり違うと思います。 基本は、１００ｍｌの水に添加するのではなく、水を追加して全量を１００ｍｌにする事です。 もし、＃２さんの方法で１０％溶液を作製して、全量が１１０ｍｌになったとすると、正確には９％溶液になってしまいます。 重量分析において、濃度の調整方法で１０％も誤差がでたら、論外でしょう。
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- psa29
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こんばんわ yumityanさんの補足を読みました。 ＞分析で使用する試薬の中には正確に作製すべきものと、大体の濃度でも目的をかなえられる試薬類とがあります。 今回、myjamさんの質問にある塩化バリウムの濃度は、そんなに正確である必要がなく、だから精密な操作は必要ないというなので、私が ＞水５００ｍｌの中に塩化バリウムを２５ｇ溶かしたのならば、その操作は間違いです。 ＞正しくは、５００ｍｌよりも少ない水に２５ｇの塩化バリウムを溶かし、その後に水を追加して、全量を５００ｍｌに調整するのです。 という記述において、間違いというのは言い過ぎですね。撤回させていただきます。 myjamさん、yumityanさん、aqua-playさんご迷惑をおかけしました。 しかしながら、正確性が必要な場合は、やはり全量を合わせるべきだという考えは変わっていません。 今回の単位系について、yumityanさんのアドバイスに従いＪＩＳを調べてみました。 ＪＩＳ Ｋ００５０（１９９１）：化学分析方法通則 ７．２液体試薬及び試薬溶液の濃度の表し方には 単位体積の溶液中の溶質の質量（ｇ/dm3又はｇ/ｌなど）で表す。 とあります また、 ＪＩＳ Ｋ８００１（１９８５）：試薬試験方法通則 ３．２比率及び溶液濃度の表し方には 溶液の濃度を溶液１００ｍｌ中に含まれる溶質の質量（ｇ）で表す場合はW/V%の記号を用いると明記されています。 そこで、分母は溶媒ではなく、やはり分母は溶液全体だと思います。 また、アバウトな場合だけ、この単位を使うのではなく、正確には全量で合わせるべきであるが、高い精度が必要でないので、誤差を覚悟で簡易的に溶媒量で合わせていると考えるべきなのではないでしょうか？ 正確な場合にもこの単位系は使えると思います。 また、ＪＩＳによると水溶液にもこの単位系を使いますが、水溶液に限定されたものではありません。 比重や密度が１とは異なる溶液にも適応されます。 水の比重が１に近いから・・・・という議論は本質的には無意味なような気がします。 この単位系では、密度に関係なく正確に調整すれば、単位容積中に何グラムの溶質が溶解しているかが、正しく把握されます。 この時に比重は関係ありません。 そんな細かいことどうでも良いのではないか？と言われるかもしれません。 溶媒を１００としたときの考え方は、部数という単位系と同じだと思います。 重量ならば、重量部数、容量ならば容量部数。 この単位系では、基準を１００として添加物をどれだけという表示になります。 １００ｇに５０ｇを溶かして、全量が１５０ｇ 溶質は５０部溶けている。 重量パーセントならば約３３％となります。 今回の数％添加という微少なところでも、製造指示書で重量％なのか、部数表示なのかの違いによって、製品品質が異なり、製品として全く役立たないと言う世界もあるのです。 ただ、精度がいらないという状況を理解せず、操作が間違いと発言したことに改めて訂正とお詫びをいたします。 その様なことで、全量なのか
- UKIKUSA2
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こんにちは。 現場ではよく使う表現です。そして、ｗｔ％かｖｏｌ％かを明記しない場合は、水溶液を作る場合がほとんどです。現場では、溶媒に対してどれだけの量の溶質を混ぜるかという風に言っています。また、単位の不統一については、常温では、水の密度は「１ｇ／ｍｌ］と見なすことができるので、水５００ｍｌは、水５００ｇと言うことになり、概略単位は統一されているといえます。 従って、現場のおっちゃんに、「１％の食塩水を作ってくれーー」と言うと、おっちゃんは１Ｌの水に、１０ｇの食塩をパラパラーと入れてかき混ぜて作ります。誰も、水９９０ｇと食塩１０ｇを秤量し、合計１０００ｇにする人はいません。現場では、作業効率が第一優先です。だから、量の多い溶媒の方は天秤などは使いません。バケツで適当に容積を量るのです。しかし、この作業は、水溶液を現場で作るということだからできるのです。 水質の成分分析で良く出てくるｐｐｍ（単位は例えばｍｇ／Ｌ）も意味がおわかりでしょう。 とにかく、濃度の単位の意味を良く確認してから、調整しましょう。
- yumityan
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こんばんは 少し補足しましょう。 標準液や滴定に用いる溶液は正確でなければならないため、メスフラスコなどで標線に合わせて作製する必要があります。 psa29さんのご指摘の通り溶媒を加えて一定量に作製することが本来の濃度溶液の作成方法です。 分析で使用する試薬の中には正確に作製すべきものと、大体の濃度でも目的をかなえられる試薬類とがあります。 そのような濃度がアバウトでも良い様な試薬類はWt/volの表示で示されています。 いちいちメスフラスコでそのような溶液を作製するのは面倒（洗うのも大変）だからです。 Wt/vol％の定義は、溶質（ｗｔ）と溶媒（ｖｏｌ）の比率の％で分子分母の単位系は不統一な不思議な濃度です。まあそう言うことで使う側の都合で作られた単位系ですね。 実際には必要量を計った後、溶媒を加えて作製します。定容にはしません。 従って正確な％濃度で無くなることもあります。 例えば質問の塩化バリウムの濃度は９％でも１１％でもかまわないのです。 重要なのは硫酸バリウムの沈殿を正確に計ることなのです。 常に塩化バリウムは過剰に加えなければならないので、正確である必要は無いのです。 沈殿物を洗浄し過剰に加えられてる、塩化バリウムが沈殿から除かれる必要があり、確認のため硝酸銀で塩素イオン有無をチェックしますが、この際の硝酸銀濃度も正確である必要はありません。要は塩化物がなくなっていることを確認するのが目的なのです。 この様な考え方は分析の公定法であるJISのKシリーズ（例えばJISK0102）や上水試験法、下水道試験法など全ての試験方法で使われています。
No.4さんの回答はまったくその通りです、ただ分析（だいぶ昔のことで最近はしていません）していると、「水を加えて全量とする」とのことが当たり前ようにやっていたので当たり前かと思いはぶいてしまいました、それに％溶液となると試薬などに使われることが多いのでそう厳密でなくてもいいとこれもお持っているしだいです
- yumityan
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こんばんは あまり難しく考える必要はありませんよ。 分析方法書で記述されている濃度は、特に約束がない限り、溶液の濃度は重量／容量で表記しています。 ですから通常はｗ／ｖｏｌ％となっています。 その方が分かりやすく簡単だからです。 ＃１の方の回答の通り該当する液量に相当する溶質を溶媒に加えると指定された濃度の溶液が出来上がります。 硝酸銀２％の場合は、４ｇの硝酸銀を２００ｍｌの水に溶かすだけです。 但し、結晶水の付いているような塩の場合は補正する必要があります。
- psa29
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パーセントには、重量％、容量％、モル％など、いろいろな種類があります。 今回の％は、少し特殊で溶液１００ｍｌ中に溶質が何ｇ溶けているかを示していると思いますよ。 よって、５％に調整するために、水５００ｍｌの中に塩化バリウムを２５ｇ溶かしたのならば、その操作は間違いです。 正しくは、５００ｍｌよりも少ない水に２５ｇの塩化バリウムを溶かし、その後に水を追加して、全量を５００ｍｌに調整するのです。 始めに５００ｍｌを計ってしまうと、塩化バリウムを溶かしたときに容積が５００ｍｌ以上になってしまうので、それでは困るのです。 硝酸銀２％というのは、水の中に２ｇの硝酸銀を溶かし、水を追加して全量を１００ｍｌに調整すればよいのです。 全量を２００ｍｌにしたいのならば、硝酸銀を２倍の４ｇ使えばいいですね。 この％の特徴は、分析の際にピペットで溶液を何ｍｌか添加すると、その溶液の中に、何ｇの溶質が溶けているか、つまり溶質を何ｇ添加したかが、すぐに分かることです。 もし、分析の際に溶液の重量を量って使う場合、つまり、何ｇかの溶液を添加するという操作をする場合は、重量％で調整した方が便利ですよね。 重量％ならば、何ｇかの溶液の中にどれだけの溶質が溶けているかが、即座に分かります。 重量％で調整する場合には、２５ｇの塩化バリウムを濃いめに溶かしておいて、水を追加して全量を５００ｇにしても良いし、そんなことをしなくても４７５ｇの水に溶かせば、全量が５００ｇになりますね。 ここでも、５００ｇの水に溶かしてはいけません。５００ｇの水に溶かすと全量が５２５ｇになってしまうので、重量％は２５÷５２５×１００＝４．７６％になってしまいます。
水 １Ｌ＝１Ｋｇ（比重１として）＝１０００ｇ 500mlは１Ｌの半分なので５００ｇ 500mlに25ｇ入れると ２５ｇ÷５００ｇ×１００＝５％ Ｘ÷２００ｇ＝２％÷１００ Ｘ＝０．０２×２００ｇ＝４ｇ
お礼
みなさん、お礼が遅くなって大変申し訳ありません！！m(_ _)mちょっとした質問をしたつもりなのに色々調べてもらったりして・・・。結局は答えはわからずじまいっぽくなってしまいましたがみなさんがしてくれたことは非常に大変だったと思います。本当に感謝しております。と同時にお礼が遅れて＆皆さん一緒ですいません。。。ですがまた何かの機会があったらどうかよろしくお願い致します！！今回は最終的な答えは出なかったようなので答えを出すのにかなりの努力をしてくれたと思われる方にポイントをつけさせていただきます。つけられなかった方、本当に申し訳ありません。