濃度と溶解度

コンセントレーション

濃縮は化学において重要かつ広範な現象である。指標となる物質の定量的な測定に使用されます。溶液中の銅イオンの量を知りたい場合は、濃度測定を利用します。ほとんどすべての化学計算では、濃度の測定値を用いて、混合物に関する結論を導き出す。濃度を決定するためには、様々な成分を混合する必要があります。各成分の濃度を計算するためには、溶液に溶けている相対的な量を知る必要がある。

濃度を測定する方法はほとんどない。質量濃度、数濃度、モル濃度、体積濃度である。これらの指標はいずれも、分子が溶質の量、分母が溶媒の量を表す比率である。これらの方法では、溶質の表現が異なっている。ただし、分母は常に溶媒の体積である。質量濃度では、1リットルの溶媒に溶けた溶質の質量がわかっている。同様に、数濃度では溶質の数、モル濃度では溶質のモル数である。さらに、溶質の体積濃度が与えられる。これに加えて、濃度はモル分率で表すことができ、溶質のモル数は混合物中の物質の総量と関係がある。同様に、モル比、質量分率、質量比を使用して濃度を表すことができる。また、パーセント値で表すこともできる。必要に応じて、適切な濃度表示方法を選択する必要がある。しかし、化学の学生はこれらの単位を使うために、これらの単位間の変換を知る必要があります。

溶解性

溶媒とは、他の物質を溶かす能力を持つ物質で、そのため他の物質を溶かす。溶媒には、液体、気体、固体があります。溶質とは、溶媒に溶けて溶液を形成する物質のことです。溶質には、液相、気相、固相がある。したがって、溶解度とは溶質が溶媒に溶ける能力のことである。溶解度は、溶媒や溶質の種類、温度、圧力、攪拌速度、溶液の飽和度など、さまざまな要因に依存します。物質は似ているもの同士でなければ溶解しない（「溶解するのが好き」）。例えば、極性物質は極性溶媒に溶けるが、非極性溶媒には溶けない。糖の分子同士は弱い分子間相互作用を持っています。水に溶かすと、これらの相互作用が壊れて、分子が分離します。結合が切れるにはエネルギーが必要です。このエネルギーは、水分子が水素結合を形成することによって供給される。この工程により、砂糖は水によく溶けるようになるのです。同様に、塩化ナトリウムのような塩を水に溶かすと、ナトリウムイオンと塩化物イオンが放出され、極性を持つ水分子と相互作用することになる。上の2つの例から導かれる結論は、溶質が溶媒に溶けるとき、その基本粒子が生成されるということである。ある物質を最初に溶媒に加えると、まず、その物質は急速に溶解する。可逆反応の期間を経て、溶解速度は低下する。溶解の速度と沈殿の速度が等しいとき、その溶液は溶解度平衡にあると言われる。この溶液は飽和溶液と呼ばれる。