理科1年 化学

 水溶液
 [要点-水溶液の性質]
水溶液の性質

①透明性:
多くの水溶液は透明です。
例えば、食塩水や砂糖水は透明で、中に何が溶けているか見えません。

②電解質と非電解質:
水に溶けたときに電気を通す物質を「電解質」といいます。
塩化ナトリウム(食塩)などが代表的です。
一方、水に溶けても電気を通さない物質を「非電解質」といいます。
砂糖などがこれに該当します。

③酸性、中性、アルカリ性:
水溶液はその性質により酸性、中性、アルカリ性に分類されます。
これらの性質はリトマス試験紙などを使って簡単に判別できます。
(1)酸性:レモン汁や酢などが酸性の水溶液です。リトマス試験紙は赤くなります。
(2)中性:純水などが中性です。リトマス試験紙は変色しません。
(3)アルカリ性:石鹸水や重曹水などがアルカリ性の水溶液です。リトマス試験紙は青くなります。

④濃度:
水溶液の濃度は、溶質の量に依存します。
濃い水溶液では溶質の量が多く、薄い水溶液では溶質の量が少ないです。
濃度を正確に測るためには、単位(例えばg/Lやmol/L)が使われます。

⑤例:
(1)食塩水:
食塩(水溶液の溶質)が水(水溶液の溶媒)に溶けたもの。
食塩水は電解質であり、電気を通します。

(2)砂糖水:
砂糖(水溶液の溶質)が水(水溶液の溶媒)に溶けたもの。
砂糖水は非電解質であり、電気を通しません。
 水溶液の性質-溶質・溶媒
①溶質と溶媒とは:
(1)溶質:液体に溶ける物質のことを指します。
例えば、食塩水では食塩が溶質です。

(2)溶媒:溶質を溶かす液体のことを指します。
食塩水では水が溶媒です。

 

②溶質と溶媒の具体例:
(1)食塩水:
溶質:食塩(NaCl)
溶媒:水(H₂O)

(2)砂糖水:
溶質:砂糖(スクロース)
溶媒:水

(3)炭酸飲料:
溶質:二酸化炭素(CO₂)や糖類、香料など
溶媒:水

③溶解の仕組み:
溶質が溶媒に溶けるプロセスを「溶解」といいます。
溶解が起こるとき、溶質の分子やイオンが溶媒の分子に取り囲まれて均一に分散します。
例えば、食塩が水に溶けると、食塩のナトリウムイオン(Na⁺)と
塩化物イオン(Cl⁻)が水分子に囲まれて水溶液中に分散します。

④溶解度:
溶質が一定量の溶媒にどれだけ溶けるかを示す尺度を「溶解度」といいます。
溶解度は温度によって変わります。

⑤温度の影響:
一般的に、固体の溶解度は温度が上がると増加しますが、
気体の溶解度は温度が上がると減少します。

⑥溶解の例:
(1)食塩の溶解:
室温の水に食塩を溶かすと、溶ける量には限界があります。
これを飽和溶液といいます。

(2)砂糖の溶解:
砂糖も水に溶けやすいですが、温かい水のほうがより多く溶けます。

⑦溶液の種類:
(1)飽和溶液:溶質がこれ以上溶けない状態の溶液。溶解度に達した状態。
(2)不飽和溶液:溶質がまだ溶ける余地がある状態の溶液。
(3)過飽和溶液:溶解度を超えて溶質が溶けている不安定な状態の溶液。
 水溶液の性質
 

①水溶液とは:
水溶液とは、物質が水に溶けて均一に混ざった液体のことです。
溶ける物質を「溶質」、溶かす液体を「溶媒」といいます。
水溶液の中で、溶媒は水です。

②水溶液の性質:
(1)透明性:
多くの水溶液は透明です。
例えば、食塩水や砂糖水は透明で、中に何が溶けているか見えません。

(2)電解質と非電解質:
1.電解質:水に溶けたときに電気を通す物質。
塩化ナトリウム(食塩)や硫酸などが代表的です。
2.非電解質:水に溶けても電気を通さない物質。
砂糖やエタノールがこれに該当します。

(3)酸性、中性、アルカリ性:
水溶液はその性質により酸性、中性、アルカリ性に分類されます。
これらの性質はリトマス試験紙などを使って簡単に判別できます。
1.酸性:レモン汁や酢などが酸性の水溶液です。リトマス試験紙は赤くなります。
2.中性:純水などが中性です。リトマス試験紙は変色しません。
3.アルカリ性:石鹸水や重曹水などがアルカリ性の水溶液です。リトマス試験紙は青くなります。

(4)濃度:
水溶液の濃度は、溶質の量に依存します。
濃い水溶液では溶質の量が多く、薄い水溶液では溶質の量が少ないです。
濃度を正確に測るためには、単位(例えばg/Lやmol/L)が使われます。

③水溶液の具体例:
(1)食塩水:食塩(水溶液の溶質)が水(水溶液の溶媒)に溶けたもの。
食塩水は電解質であり、電気を通します。
(2)砂糖水:砂糖(水溶液の溶質)が水(水溶液の溶媒)に溶けたもの。
砂糖水は非電解質であり、電気を通しません。

④水溶液の分類:
飽和溶液と不飽和溶液
(1)飽和溶液:溶質がこれ以上溶けない状態の溶液。溶解度に達した状態。
(2)不飽和溶液:溶質がまだ溶ける余地がある状態の溶液。
(3)過飽和溶液:
過飽和溶液は溶解度を超えて溶質が溶けている不安定な状態の溶液です。
過飽和状態は温度や圧力を変えることで一時的に達成できます。
 水溶液の濃度(質量パーセント濃度)
①水溶液の濃度とは:
水溶液の濃度とは、一定量の溶媒(水)に対して、どれだけの溶質(物質)が溶けているかを示すものです。
濃度が高い水溶液は溶質の量が多く、濃度が低い水溶液は溶質の量が少ないです。

②濃度の表し方:
(1)質量パーセント濃度(%): 溶液全体の質量に対する溶質の質量の割合を百分率で表します。


(2)モル濃度(M): 溶液1リットルあたりに溶けている溶質のモル数で表します。
(3)質量モル濃度(mol/kg): 溶媒1キログラムあたりに溶けている溶質のモル数で表します。
 
③濃度の調整:
(1)濃い水溶液を作る:
1.溶質を多く加えることで、濃度を高くすることができます。
2.例:砂糖水に砂糖を追加して濃くする。

(2)薄い水溶液を作る:
1.水(溶媒)を加えることで、濃度を低くすることができます。
2.例:濃い食塩水に水を加えて薄める。
 溶解度・飽和水溶液
①溶解度とは:
溶解度とは、特定の温度で一定量の溶媒(水など)に溶ける溶質(物質)の最大量を指します。
溶解度は物質ごとに異なり、温度や圧力によって変化します。

②溶解度の基本知識:
(1)飽和溶液:
溶媒に溶ける最大限の溶質が溶けている状態の溶液。
これ以上溶質を加えると、溶質は溶けずに沈殿します。

(2)不飽和溶液:
溶媒にまだ溶質を溶かす余地がある状態の溶液。
さらに溶質を加えると、溶けて均一な溶液になります。

(3)過飽和溶液:
溶解度を超えて溶質が溶けている不安定な状態の溶液。
過飽和溶液に溶質の結晶などを加えると、過剰な溶質が結晶化して析出します。

③溶解度と温度:
(1)固体の溶解度:多くの固体物質は、温度が上がると溶解度が増加します。
例:砂糖や塩など。

(2)気体の溶解度:気体の溶解度は、温度が上がると減少します。
例:炭酸飲料の二酸化炭素(CO₂)。