−　第２章　物質の状態−第６講　−

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２−６　固体の溶解度 Page　2/2　前Pageへ ３.水和水を含む物質の溶解度 例えば、硫酸銅(�U)五水和物は青色の結晶で、ＣｕＳＯ4･５Ｈ2Ｏの組成式で表される。このような水和水を含む物質の溶解度は、無水物ＣｕＳＯ4の形で示されるのが一般的である。 ▼　水和水を含む結晶 ■　例題１ 　60℃における硫酸銅(�U)ＣｕＳＯ4の飽和水溶液をつくるには、100ｇの水に何ｇの硫酸銅(�U)五水和物ＣｕＳＯ4･５Ｈ2Ｏの結晶を溶かせばよいか。 ただし、60℃におけるＣｕＳＯ4の溶解度は40とする。 解 60℃の溶解度より、 溶媒（水）100ｇに溶質（ＣｕＳＯ4）が40ｇ含まれているようにすればよい。 そこで、求めるＣｕＳＯ4･５Ｈ2Ｏの質量をχｇとして、飽和溶液中の 溶媒（水）と溶質（ＣｕＳＯ4）の質量を計算してみよう。 原子量をH=1,O=16,S=32,Cu=64とすると、 ＣｕＳＯ4･５Ｈ2Ｏの式量は、 ＣｕＳＯ4＝160、５Ｈ2Ｏ＝90となり、合計250となる。 結晶χｇ中のＣｕＳＯ4の質量は―――＞ 160 ――― 250 χ ･････�@ 結晶χｇ中の水（Ｈ2Ｏ）の質量は―――＞ 90 ――― 250 χ ･････�A したがって、上図のように飽和溶液中の水（Ｈ2Ｏ）の総質量は、 �Aの質量＋溶媒（水）の質量100ｇとなる。 飽和溶液中の水（Ｈ2Ｏ）の質量は―――＞ 90 ――― 250 χ ＋100　　･････�B よって、�Bの質量：�@の質量　＝　100ｇ：40ｇの関係になるように、比例式を立てχを求めればよい。 計算すると、χ≒80.6ｇとなる。 ■　例題２ 　60℃で硫酸銅(�U)の飽和溶液210ｇを10℃に冷却した。何ｇの結晶硫酸銅(�U)五水和物ＣｕＳＯ4･５Ｈ2Ｏが析出するか。 ただし、ＣｕＳＯ4の溶解度は60℃で40，10℃で17とする。 解 各温度における溶解度を整理してみよう。 溶解度より 飽和溶液 温度 溶媒 溶質 溶液 60℃ 100ｇ 40ｇ 140ｇ 10℃ 100ｇ 17ｇ 117ｇ 上表から、飽和溶液が140ｇのとき、含まれる溶質（ＣｕＳＯ4）の量は40ｇである。 問題では、この飽和溶液が210ｇであるので、含まれる溶質（ＣｕＳＯ4）の量は、 比例式を立て、求めると 140ｇ　：　40ｇ　＝　210ｇ　：　？ 答え：約60ｇとなる。 よって、残りは溶媒（水）の質量である。210ｇ−60ｇ　＝　150ｇ ※　水和水を含む結晶の析出問題は、低温時の飽和溶液に注目する解法が一般的である。 以下にその解法を整理してみよう！ χｇの硫酸銅(�U)五水和物ＣｕＳＯ4･５Ｈ2Ｏが 結晶として析出したとすると、 このχｇ中に含まれる水と溶質（ＣｕＳＯ4）の量は ＣｕＳＯ4･５Ｈ2Ｏの式量（160＋90）の割合から、 下の表の�@・�Aのようになる。 問題文より 飽和溶液 温度 溶媒 溶質 溶液 60℃ 150ｇ 60ｇ 210ｇ 10℃ �C 150ｇ−90/250χ �D 60ｇ−160/250χ 　 析出した結晶 をχｇとすると、 90 ―――χ 250 160 ―――χ 250 　 �@ �A したがって、10℃における飽和溶液中の溶媒と溶質の量は、 結晶として溶液中からなくなった�@・�Aの質量を はじめの溶媒（150ｇ）と溶質（60ｇ）から引けば求められ、 上の表の�C・�Dのようになる。 10℃では、上澄み液は飽和溶液の状態になっているので、 溶媒と溶質の関係は、溶解度が17であることから100ｇ：17ｇとなる。 したがって、�C式：�D式＝100：17の比例式を解き、 χを求めると χ＝ Page　2/2　前Pageへ

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