塩酸の調製について

質問

36％HCl(d=1.18)から15%HCl(d=1.07)を30ml調製するのに、計算をして水とconc.HClの体積を出しました。このとき、水とHClの体積を足しても30mlにはならないことが分かったのですが、なぜ30mlにならないのかが分かりません。
誰か、理由を教えていただけたらうれしいです。
よろしくお願いします。

回答No.1

naomi2002 · ベストアンサー

厳密に理論的に説明しようとすると、とても難しいです。熱力学という分野の問題となります。偏微分とかいうのがいっぱい出てきます。私も大昔に勉強したのですが、すっかり忘れてしまいました。

簡単に直感的に理解しようとするなら、
「米と大豆を混ぜたらどうなるか？」
を考えれば良いと思います。
小さな米の粒が大きな大豆の粒の間に入り込むので、元々の米の体積と大豆の体積を足したものより小さくなります。

同じようなことは、例えば水とエタノールを混合した
場合にも見られます。

15％塩酸30mlを調製するには、必要な濃塩酸の量（私の計算によると3.81ml）を計算し、これと水を混合して、最終的に体積を30mlにするのが正しい方法です。

お礼

回答ありがとうございました!!
そんなに奥が深いだなんて知りませんでした。化学の理論分野は苦手なので、計算だけでいっぱいいっぱいです…。
調整方法は学校の実習で指定されていたので、その通りにやりました。

回答No.2

takkochan

>36％HCl(d=1.18)から15%HCl(d=1.07)を30ml調製するのに、計算をして水とconc.HClの体積を出しました。

比重と濃度から濃塩酸の体積は出ますが、どうやって水の体積を出しました？容積の合計量から、塩酸の体積を差し引いたのなら誤りです。もし、36%あるいは15%の残り（例えば64%、あるいは85%を水として考えたのなら、それはそれで近似解としてはよいでしょうが、結局体積で混合するのでしたら、水の体積は求める必要はなく、メスフラスコで標線まで合わせればよいわけです。

そもそも、比重と濃度から体積を計算できる人が、体積の和が実堆積にならないことを知らないことが不思議です。

お礼

回答ありがとうございました!!
実は、体積を求める計算ができなかったので、先生に教えてもらいながらやりました。そのときになぜ30mlにならないか考えてみてと言われたのですが、分からなかったので質問しました。いまだに比重がよく理解できません…。