高校化学「溶液の性質」浸透圧が等しいときの溶質の量�A

高校化学「溶液の性質」浸透圧が等しいときの溶質の量�A

◆問題

浸透圧に関する次の問いに答えよ。ただし、３７℃におけるヒトの血液の浸透圧を７．４×１０⁵Ｐａ、気体定数を８．３×１０³Ｐａ・Ｌ／(Ｋ・ｍｏｌ)とする。

(1) ３７℃で、ヒトの血液と同じ浸透圧を示すグルコース水溶液を１．０Ｌつくるには、グルコースは何ｇ必要か？

(2) 塩化ナトリウム９．０ｇを水に溶かして１．０Ｌにした溶液は、３７℃でヒトの血液と同じ浸透圧を示す。このときの塩化ナトリウムの電離度を求めよ。


(2)の解答はこのページ下に掲載します。


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◆解答

問題文より、３７℃でのヒトの血液の浸透圧は７．４×１０⁵Ｐａです。

(1)で、ファント・ホッフの法則により、これと等しい浸透圧になる水溶液には、７４０／２５７３ｍｏｌ／Ｌの溶質が解けていると推定しました。

電解質の場合、電離した分だけ水溶液中の粒子が増えることになるので、電離度をαとすれば、溶質の物質量の(１＋α)倍の粒子があることになります。

溶かした塩化ナトリウムの質量は９．０ｇで、Ｎａ＝２３，Ｃｌ＝３５．５だから、
塩化ナトリウムの物質量は９／５８．５＝１／６．５ｍｏｌです。

電離度がαのとき、塩化ナトリウム水溶液中には、(１／６．５)×(１＋α)ｍｏｌの粒子があり、それが７４０／２５７３ｍｏｌと等しいはずです。
というわけで、方程式を立てて解きます。

(１／６．５)×(１＋α)＝７４０／２５７３

１＋α＝(７４０／２５７３)×６．５
　　　＝１．８６９…

よって、α＝０．８６９…

有効数字を２桁とすれば、α＝０．８７


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◆関連項目
気体の性質・溶液の性質まとめ


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