今回は中1理科で学習する「水溶液」について、詳しく解説していきたいと思います。
水溶液の質量パーセント濃度を求める問題が、苦手な中学生も多いと思います。
この記事を読んでしっかり理解して下さいね！
・この記事でお教えする内容は、以下の通りです。
この記事は、たけのこ塾が中学生に向けて、TwitterやInstagramに投稿した内容をもとに作成しています。
ぜひ、あなたの勉強にご活用下さい。
①「水溶液」溶質・溶媒・溶液について
ここでは、溶質・溶媒・溶液について、詳しく説明していきます。
まず「溶質」とは、水などに溶けている物質のことです。
例えば、食塩水の溶質は…、
そう、食塩ですね！
同様に、砂糖水の溶質は…、
もちろん砂糖ですよね
次に「溶媒」とは、溶質を溶かしている液体のことです。
食塩水や砂糖水の溶媒といえば…、
もちろん、「水」ですよね！
最後に「溶液」とは、「溶質」が「溶媒」に溶けた液体のことです。
食塩水を例にすると、
「溶質」が食塩
「溶媒」が水
「溶液」が食塩水
となります。
また、「溶媒」が水の「溶液」のことを、とくに「水溶液」といいます。
何度も例に出した、食塩水や砂糖水は溶媒が水の溶液ですので、水溶液になります。
さらに溶質が溶媒に溶けること(例えば食塩が水に溶けるなど)を、「溶解」といいますので、合わせて覚えておきましょうね。
ここまで説明してきた「水溶液」(溶質・溶媒・溶液)の問題を、下の画像に載せていますので、ぜひチャレンジしてみて下さい！
解答は以下の通りです。
すべて正解することができましたか？
できなかった問題は解答を見て、よく理解しておいて下さいね！
「溶質」と「溶媒」の違いがよくわかっていない中学生が少なくありません。
食塩水の場合、溶けている物質である食塩が「溶質」、溶かしている液体である水が「溶媒」です。
しっかり覚えておきましょうね！
②「溶解度」と「再結晶」
ここからは、「溶解度」と「再結晶」について、詳しく説明していきます。
(ⅰ)「溶解度」について
「溶解度」とは、100gの水に溶ける物質の最大の量のことです。
◎「溶解度」は…、
①、溶けている溶質の種類で決まる
②、温度によって変化する
という特徴があります。
ミョウバンと塩化ナトリウム(食塩)の温度と溶解度の関係を表したグラフが、下にあるのでご覧下さい。
図を見れば分かると思いますが、ミョウバンは温度が高くなるほど溶解度が大きくなっています。
コーヒーに砂糖を溶かすとき、冷めているコーヒーより熱い方がよく溶けますよね。
このように、温度が高いほど溶解度(溶質が溶ける最大の量)は高くなることが多いです。
一方、塩化ナトリウム(食塩)は、温度が変化しても溶解度はあまり変化しません。
以上の内容は、次に説明する「再結晶」を理解するために必要な知識ですので、しっかり覚えておいて下さいね。
ちなみに、上のような溶解度と温度の関係を表したグラフを「溶解度曲線」といいますので、合わせて覚えておきましょう！
(ⅱ)「再結晶」について
まず、「結晶」ついて説明します。
「結晶」とは、純粋な物質で規則正しい形をした固体のことです。
結晶は、物質ごとに固有の形をしています。
次に「再結晶」について説明したいと思います。
「再結晶」とは、一度溶かした物質を結晶として取り出すことです。
◎再結晶の方法は、以下の2つがあります。
➀、水溶液を冷やす方法
②、水溶液の水分を蒸発させる方法
まず、①「水溶液を冷やす方法」について説明したいと思います。
下にあるミョウバンの「溶解度曲線」をご覧下さい。
まず60℃の水に、溶かすことができる最大量のミョウバンを溶かします。
ちなみに、このように物質が最大限にとけている溶液を「飽和水溶液」といいます。
次に、このミョウバンの飽和水溶液を20℃まで冷やします。
すると、溶けることができなくなったミョウバンが結晶となり出てきます。
以上のように、温度が高くなるほど溶解度が大きくなる物質は、水溶液を冷やすことで結晶をとり出すことができます。
つづいて、②「水溶液の水分を蒸発させる方法」について説明したいと思います。
下にある塩化ナトリウムの「溶解度曲線」をご覧下さい。
塩化ナトリウムの溶解度は、温度が変化してもあまり変化しませんでしたよね。
では、塩化ナトリウムの結晶をとり出すにはどうすればいいのでしょう？
そこで、「水溶液の水分を蒸発させる方法」を使います！
塩化ナトリウムの水溶液を蒸発させると、水が減ります。
水が減ると、溶けきれなくなった塩化ナトリウムが結晶として出てきます。
このように、溶解度が温度によって変化しない塩化ナトリウムの場合は、「水溶液の水分を蒸発させる方法」で再結晶します。
ここまで説明してきた中1理科「再結晶」の問題を下の画像に載せています。
チャレンジしてみましょう！
解答は、以下の通りです。
すべて正解することができましたか？
できなかった問題は解答を見て、よく理解しておいて下さいね！
記事のまとめ
以上、中1理科で学習する「水溶液、結晶」について、説明してまいりました。
①溶質・溶媒・溶液について
・溶質…水に溶けている物質
・溶媒…溶質を溶かしている液体
・溶液…溶質と溶媒を合わせた液体
※ちなみに溶媒が水の溶液を「水溶液」という
②溶解度…水100gに溶ける物質の最大の量
③飽和水溶液…物質が最大限に溶けている水溶液
④結晶…純粋な物質で規則正しい形をした固体
⑤再結晶…水に溶かした物質を再び結晶として取り出すこと
(ⅰ)水溶液を冷やす方法
(ⅱ)水溶液の水分を蒸発させる方法(塩化ナトリウム)
今回も最後まで、たけのこ塾のブログ記事をご覧いただきまして、誠にありがとうございました。
これからも、中学生のみなさんに役立つ記事をアップしていきますので、何卒よろしくお願いします。