ものの溶け方と溶解度｜溶質・溶媒・溶液と溶解度曲線【理科のコツ】

横軸・曲線・縦軸の順に読む

溶解度曲線では、いきなり計算を始めず、まず基準となる値を読み取ります。

1. 横軸の温度を確認する。
2. その温度から上へ進み、調べる物質の曲線と交わる点を見る。
3. 交わった点から横へ進み、縦軸の値を読む。
4. 縦軸の値が、その温度で基準量の水に溶ける最大量になる。
5. 実際の水の量が基準量と異なる場合は、比例計算をする。

掲載グラフから溶ける量を読む

掲載グラフの目盛りから読み取ると、曲線で示された物質が水100cm³に溶ける量は、およそ次の通りです。

グラフの目盛りから読み取ったおよその値です。画像内には物質名が記されていないため、この数値を特定の物質の溶解度として断定せず、グラフの読み取り例として扱います。

たとえば、90℃では水100cm³に約30gまで溶けます。水200cm³の場合は、次のように計算します。

水の量が変わる問題

水の量が100gでない場合は、次の式で実際に溶ける最大量を求めます。

物質を入れすぎた問題

物質を入れた量が、実際に溶ける最大量を超えている場合、超えた分は溶け残りになります。

この10gは、最初から溶けきらずに残った物質です。冷やしたことで出てきた結晶や、化学反応で生じた沈殿とは分けて考えます。

水の重さと水溶液の重さを区別する

溶解度の計算で基準になるのは、水の質量です。

たとえば、水100gに食塩20gがすべて溶けている場合、水溶液の質量は120gです。

• 水の質量：100g
• 溶けた食塩の質量：20g
• 水溶液の質量：100＋20＝120g

問題文に「水溶液の質量」が書かれている場合は、その中に水と溶質がそれぞれ何g含まれているかを確認します。

よくある誤答

グラフの読み取り、比例計算、溶け残りの判断を一人で整理しにくい場合は、ものの溶け方の計算を中学受験理科の個別指導で確認したい方はこちらも参考になります。

溶解度曲線では、物質ごとの曲線の形を比べる問題もよく出ます。特に、ミョウバンと食塩では、温度による溶解度の変化に違いがあります。

ミョウバンは温度で溶解度が大きく変わる

ミョウバンは、温度が高くなると溶解度が大きく増える物質です。そのため、温かい水に多く溶かした後で冷やすと、溶けていられなくなった分が結晶として出やすくなります。

温度ごとの具体的な溶解度を求める場合は、問題に示されたミョウバンの表や、物質名が明記された溶解度曲線を読み取ります。

食塩は温度による変化が小さい

食塩は、ミョウバンに比べて温度による溶解度の変化が小さい物質です。そのため、温かい食塩水を冷やしても、同じ温度差のミョウバン水溶液ほど多くの結晶は出にくくなります。

このページには食塩の温度別の曲線や具体的な数値を掲載していないため、食塩については温度による変化の特徴を確認します。

グラフの傾きにも注目する

曲線が急に上がっている物質ほど、温度による溶解度の変化が大きくなります。冷やしたときに多くの結晶が出るかを考えるときは、高温と低温で読み取った値の差を確認しましょう。

冷やす前と後に溶けていられる量を引く

温かい飽和水溶液を冷やすと、低い温度では溶けていられなくなった分が結晶として出てきます。

水の量が100cm³でない場合

高温時と低温時の両方について、水の量に合わせて計算してから差を求めます。

高温で本当にすべて溶けていたかを確認する

高温時の溶解度と低温時の溶解度を引けば、いつでも答えになるわけではありません。最初に加えた物質が、高温で実際に何g溶けていたかを確認します。

90℃で最大約30gまで溶ける場合でも、実際に20gしか溶かしていなければ、30gから計算してはいけません。

溶け残り・結晶・沈殿の違い

第6問：掲載グラフの物質が、水100cm³に90℃で約30g溶けています。20℃まで冷やしたとき、約5gが溶けたまま残る場合、約何gの結晶が出ますか？

1. 約5g
2. 約15g
3. 約25g
4. 約35g