大受験の化学なのですが(その1)
はじめまして。
いきなりなのですが、化学の質問をしてよろしいでしょうか?化学の「水溶液と溶解」の分野についてなのですが、基本的なことだとは思うのですが、長い間悩み苦しみ(^^;、どれだけ考えても、誰に聞いても分からず、そのあげくのこととお許しください。
その問題の中核は、「水溶液と溶解に関する計算問題における”密度”の存在」です。具体的な例としてその悩みの種となっている問題を書くと、
「50%の硫酸と10%の硫酸のそれぞれの密度を1,40g/ml、1,07g/mlである。次の各問いに答えよ。
(1)50%の硫酸100mlを水で薄めて10%の硫酸にするには、水何mlが必要か?
(2)50%の硫酸を水で薄めて10%の硫酸1000mlをつくるには、水何mlが必要か?」
その正解答は、
「(1)(答えをXとする)
100 x 1.40 x 0.50 / (100 x 1.40 + X x 1.00) = 0.1 よってX=560ml
(2)(50%硫酸をXgとする)
X x 0.50 = 1000 x 1.07 x 0.10 よってX=214g
水1000 x 1.07 - 214 = 856g
よって856/1.00 = 856ml (ちなみに水の密度は1.00g/ml)」
解答を見ればなるほどと思うのですが、私の答案の間違いが分からないのです。この類の問題は数字計算と同時に、単位計算をすればよい、と習ったのでその単位にも気をつけたのですが・・・
(私の解答)
「(1)1.40 x 100 + X = 1.07 x (100 + X) よってX=471ml
(2)元の50%硫酸の体積をXml、加える水の量をYmlとすると
X + Y = 1000
1.4X + Y = 1.07 x 1000 この2式より、Y=825ml」
~その2に続く