【理科のコツ】ものの溶け方

ものの溶け方

今回はものの溶け方、そして溶解度について話していきます。

という事で、プチ授業でございます。まずここのジャンル苦手という生徒が凄く多いです。何が苦手かというと、まず言葉を知らないという事です。ボキャブラリー不足です。皆に抑えて欲しいのは「溶質」「溶媒」「溶液」です。この言葉を絶対覚えて下さい。

皆色んな液体に何か混ぜて遊ぶと思います。そんな時に混ぜる液体、この解かしている液体の事を溶媒と言います。そして、溶かしている物質の事を溶質と言います。簡単に言うと、一番いい例が塩です。これが溶質です。そして溶かしている液体、これが溶媒です。溶媒はほとんど水を使います。中学高校のレベルになってくるとエタノールに溶かすとか、そういう有機溶媒なんていうのもあったりします。だけど基本的には小学生とか中学生はほとんど水に溶かして遊びます。だから溶媒と言ったら水だと思って下さい。そして出来上がった物質、この溶質と溶媒を混ぜたこの液体の事を溶液と言います。特に今回は水を溶媒としているので、出来たのは水溶液と言います。エタノールで溶かしていたらエタノール溶液と言います。ほとんどが水溶液になります。ものを溶かすと言っていますが、正しい言葉を使っていません。正確には、溶解していると言います。物質を溶解させています。

溶けると言っていますが、アイスが溶けるのは融解です。個体が液体になるのは融解です。ものが液体の中に混じり込むというのを溶解と言います。ややこしいですね。

という事で、この溶解している状態の写真がこちらです。

まさに後ろ側が透けて見えないですか？こういう透明な状態になっているのを溶解していると言っています。粉が残っているというような状態は溶解しているとは言いません。沈澱しているという言い方をします。だからこういった言葉の違いによって問題の条件が微妙に変わってきます。なので、溶質、溶媒、溶液これは中高にも発展していくので必ず押さえておいて欲しい言葉の三つです。

という事で、こちらが溶解度曲線となります。

例えばミョウバンぐらいにしておきます。溶質の物質は何でもいいです。塩とかでもいいですが、塩だと温度によってあまり変わりません。ものを溶かしている溶け具合、例えば100グラムの水を準備した時に、何グラムまでのもの溶かせますか？というのを溶解度と言います。

ですが、ここで皆さん気付くと思います。温度によって溶け具合が違います。0℃、20℃とかというような冷たい水に砂糖を溶かすのと、90℃とか温かいお湯にものを溶かすのでは、温かい方が溶けやすいです。今言っていたように、塩とかだと冷たい水でも温かいお湯でもあまり溶け具合に差はないです。このミョウバンとか硝酸カリウムの硫酸銅とかの粉、溶質である粉を溶かす時に、こんな感じで0℃だとあまり溶けないですが90℃や100℃だとめちゃくちゃ溶けるみたいなものが物質として使われます。

問題の条件が書いてありますね。100立方センチメートルのお水に何グラム溶けるんですか？というグラフです。例えばキリのいい所はどこでしょう。90℃とかどうですか？90℃のお湯100立方センチメートルには30グラム溶けます。だから31グラム入れると1グラムは沈澱して出てきてしまいます。そういう意味になります。じゃあテスト問題はどんなのが出るかというと、こんな問題です。

200立方センチメートルの水に何グラム溶けますか？という問題です。90℃の200立方です。何グラム溶けるでしょうか？100立方で30溶けます。じゃあ200だったら倍の60溶けるのは分かりますよね？もちろんこんな簡単なのは出ないです。150とかだと思います。何だったらこういう60℃とかです。いずれにしても、グラフは割とキリのいいポイントが使われてくると思います。今やって分かったと思いますが、比例関係です。実は複雑に見えますが、比例関係になっています。

温度による溶け具合は比例にはなっていません。90℃の時は30だけど45℃ぐらいの時は15ではないです。10ぐらいです。だから溶け具合は比例関係ではないけど、その溶媒と溶質の溶ける割合というのは常に一定になっています。だからこういうグラフや表という問題のヒントはもらえますから、そこを使って比例関係で計算していきます。すなわち、算数の能力が必要になってくるジャンルです。なので、理科という学問だけじゃなく算数という所と一緒にセットにして学習していくようにして下さい。皆さん頑張って下さい！