問題:** 化学の生徒が、250 mLの0.5 M NaCl溶液と750 mLの0.2 M NaCl溶液を混合して混合溶液を調製しました。最終的なNaCl濃度はどのようになりますか?

問題:** 化学の生徒が、250 mLの0.5 M NaCl溶液と750 mLの0.2 M NaCl溶液を混合して混合溶液を調製しました。最終的なNaCl濃度はどのようになりますか?

タイトル:化学問題解説:0.5 M NaCl 250 mL と 0.2 M NaCl 750 mL を混合した最終濃度は?


問題(問題安全)

化学を学ぶ生徒の皆さん、よくある現代的な応用問題があります。 「250 mLの0.5 M NaCl溶液と750 mLの0.2 M NaCl溶液を混合したとき、混合後の溶液のNaCl濃度はいくらか?」

この問題は、溶液の希釈と濃度計算(モル濃度の混合)に関する基礎的な計算力が問われます。溶液の体積と濃度から最終的なモル数を求め、それを全体の体積で割るだけで完成!理屈だけでCompute(計算)できるので、非常に学べる問題です。


解き方の手順

ステップ1:各溶液に含まれるNaClのモル数を求める

モル数(mol)= 濃度(mol/L) × 体積(L) → 単位はVR × M = mol


混合溶液1(250 mL / 0.5 M) 体積をリットルに変換:250 mL = 0.250 L モル数= 0.5 × 0.250 = 0.125 mol


混合溶液2(750 mL / 0.2 M) 体積をリットルに変換:750 mL = 0.750 L モル数= 0.2 × 0.750 = 0.150 mol


ステップ2:合計モル数と最終体積を計算

合計モル数= 0.125 mol + 0.150 mol = 0.275 mol

全体の混合体積= 250 mL + 750 mL = 1000 mL = 1 L


ステップ3:最終濃度を求める

最終濃度= 合計モル数 ÷ 全体の体積(L) = 0.275 mol ÷ 1 L = 0.275 M


答え:最終濃度は 0.275 M


解説のポイント

  • モル濃度(M)の性質:希釈や混合において、溶質の物質量を体積で割るだけで分かるため、計算がスムーズ。
  • 体積の単位統一が必須:顕微単位(mL)からリットル(L)やデシリットル(dL)に変換しないと誤差が大きくなる。
  • 物質量の加算:異なる体積・濃度の溶液を混ぜる際は、モル数を直接足す。

まとめ

0.5 Mの250 mLと0.2 Mの750 mLを混合した溶液の最終濃度は0.275 Mです。 このように、化学ではモル概念と希釈の公式をBeselfに適用すれば、複雑そうに見える問題も単純計算で解決できます。本題のように丁寧なステップを踏む習慣を身につけることが、化学の理解を深める鍵です。


よく使う公式まとめ

  • モル数 = 濃度(mol/L) × 体積(L)
  • 最終濃度 = ((C₁ × V₁) + (C₂ × V₂)) ÷ (V₁ + V₂) (Aは1号溶液、Bは2号溶液)

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あなたの理解を深めるために

この問題を解くことで、濃度計算の基礎から応用応用までスムーズに習得できます。次回は酸塩基や反応式の濃度計算にも挑戦してみてください! 化学の世界は、「量」と「比率」が勝負。しっかりマスターしていっぺん押しましょう。


「数式は武器。錬金術から現代化学へ、理屈を養うことで、謎が解ける。」

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