大受験の化学なのですが（その３）

質問

（私の検証）
今ここに純度（濃度）100％の硫酸が100g存在し、その体積をXmlとする。50％硫酸を作るには、これに100ml（つまり水100g）を加えればいいわけで（この際の100％硫酸の莫大な溶解熱は無視します）、この50％硫酸の密度が1．40g/mlだから、Xを計算すると、

（密度）＝（全体の質量：g）/（水溶液全体の体積：ml） = 200/(100 + X) = 1.40
よってX=42.86ml

つまり100％硫酸100gの体積が42.86mlと算出されたわけです。
次に10％硫酸についてＸを求めてみました。私の考えが正しければ当然この場合もＸ＝42.86mlと算出されるはずです。10％硫酸を作るには、これに900ml（つまり水900g）を加えればいいわけで、この10％密度が1.07g/mlだから、Ｘを計算すると、

（密度）＝（全体の質量：g）/（水溶液全体の体積：ml） = 1000/(900 + X) = 1.07
よってX=34.58ml　・・・・？？？？　　～検証終わり～

つまり50％濃度硫酸をつくる原料にした100％硫酸は100gあたり42.86mlで、10％濃度硫酸をつくる原料にした100％硫酸は100gあたり34.58mlとなってしまい、「密度」の存在が余計にわからなくなってしまったのです。

この「密度」という存在、そして私の解答の間違っている部分について、教えていただけないでしょうか。
大変身分勝手な質問ですが、どうかよろしくお願いしますm(_ _)m

～長文本当に申し訳ありません。

回答No.2

makoto_i

何人かのアドバイスにあったように、異なったものを混ぜると
10ｇ+10ｇ＝20ｇ　････(正）質量は保存される。
10mL+10mL=20mL　････(誤）元の体積の足し算にならない。　　　　　　　　　　　　　
つまり、あなたの計算式の
（密度）＝（全体の質量：g）/（水溶液全体の体積：ml） = 200/(100 + X) = 1.40 の内、
（水溶液全体の体積：ml）= (100 + X) が、誤り
また、
（水溶液全体の体積：ml）= (900 + X) が、誤りです。

この問題では､足し算が成り立たない体積でなく、質量に換算して考える必要があります。

50%の硫酸100mLは比重1.40g/mLだから140g
希釈後の溶液の重量は、加えた水の体積をxmLとすると

50%の硫酸の重量･･･100mL×1.40g/mL
加えた水の重量････xmL×1.00g/mL

これらの合計､つまり（その1）の回答の分母になります。

50%硫酸に含まれる硫酸の質量　100mL×1.40g/mL×0.5
と、希釈後の濃度が10%であることから、x(mL)が求まります。

回答No.1

takkey

簡単に言いますと９８％硫酸に１００ＣＣに
水１００ＣＣを加えても４９％硫酸２００ＣＣに
はなりません｡ですから等式を作るときに体積に
かかわる項を表に出すのは損です。

詳しくはおいおいアップします｡