公務員試験 H29年 国家専門職(食品衛生監視員) No.1分析化学Ⅰ(3)解説

 問 題     

NaOH 500 g を含む密度 1.40 g/cm3 の水溶液 1.00 L がある。以下の問いに答えよ。ただし,原子量はNa = 23.0,O =16.0,H =1.00 とする。

① この水溶液のNaOH の質量百分率濃度はいくらか。
② この水溶液のモル濃度はいくらか。
③ この水溶液の質量モル濃度はいくらか。

 

 

 

 

 

 解 説     

質量百分率濃度は「溶液の質量 に対する 溶質の質量 の割合を百分率で表したもの」です。1L とは、10cm 四方であり、1000cm3 です。密度が 1.40g/cm3 とあるので、この水溶液の質量は 1000 × 1.40 = 1400g です。このうち 500g が NaOH です。
従って、500/1400 × 100 ≒ 35.7 % が、質量百分率濃度です。

1L中に 何 mol 溶質が溶けているか、というのが モル濃度です。NaOH のMW(molecular weight:分子量)は 40 です。従って、500g であれば、500÷40 = 12.5 mol です。従って、12.5 mol/L が、モル濃度です。

質量モル濃度とは、溶媒 1kg に溶けている物質の物質量です。この水溶液は、溶液の質量が 1400g で、溶質の質量が 500g なので、1400ー500 = 900g の溶媒(水)に溶けているということがわかります。900g の水に、12.5 mol 溶けているのだから、溶媒 1kg であれば 12.5 × 10/9 ≒ 13.9 mol/kg です。

以上より
① 35.7%
② 12.5 mol/L
③ 13.9 mol/kg です。

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