化学は科学の複雑な分野のように見えるかもしれませんが、この分野の研究のほとんどは、さまざまなものを混ぜ合わせて次に何が起こるかを調べています。化学者が行うことの 1 つは、実験を実行するための溶液と混合物を作成することです。ソリューションとは混合物とは何ですか？化学者は各濃度式をどのように使用しますか?また、自宅でそのプロセスを再現できますか?
これらの質問を詳しく見て、化学のこの基本的なテナントについて何を学べるか見てみましょう.
ソリューションとは
コップ1杯のぬるま湯にスプーン1杯の砂糖を混ぜるとどうなる？スプーンを数回回すと、砂糖が水に溶けて甘いものができあがります。おめでとうございます — これで最初のソリューションが完成しました。解決策の他の例は何ですか?
化学者は、溶液を、2 つ以上の物質が均質になる (または完全に混合する) 任意の混合物と定義し、機械的手段では分離できません。たとえば、砂糖水をスクリーンやフィルターに通しても、砂糖水から砂糖を取り出すことはできません。溶液には、溶媒と溶質の 2 つの部分があります。砂糖と水の例では、水が溶媒で、砂糖が溶質です。
ただし、ソリューションは化学実験室に限定されません。あなたの家の周りに転がっているのを見つけるかもしれないものがたくさんあります。たとえば、ソーダやその他の炭酸飲料は、炭酸ガスが液体に溶けているため、泡立ちます。家庭用漂白剤は、溶剤である水と溶質である次亜塩素酸ナトリウムの溶液です。
朝の一杯のコーヒーは、コーヒー粉または粒子が完全に水に溶けたときに生成される溶液です。コーヒーを水で希釈して、このアイデアを試してみてください。混合物は、濁らずに透明に見えます。サンドイッチに塗るマヨネーズもエマルジョンと呼ばれる溶液です。これは、溶媒と溶質の両方が液体である、卵と油の均一な混合物です。
解決策とは何かについての基本的な考え方が理解できたので、次のストーリーの登場人物である混合物に移りましょう。
混合物とは?
機械的な方法でソリューションを分離できないことを覚えていますか?混合物は正反対です。これらは 2 つの異なる素材ですが、均質にはならないため、フィルタリングまたはスクリーニングによって分離できます。
再び分離できる混合物はすべて、混合物と見なされます。混合物の例になると、水の瓶の中の岩の単純なアイデアを考えてみてください。石と水の性質は変わらず、石を取り除き、残っている可能性のある小さな粒子をろ過することができます.
あなたの家庭のどこで他の混合物を見つけることができますか?ビネグレットスタイルのサラダドレッシングを冷蔵庫で探してください。オイルとビネガーを振ると混ざり合い、おいしいサラダドレッシングができあがります。ただし、しばらく放置すると、2 つの成分が分離します。サラダといえば、いろいろな野菜の盛り合わせです。
庭に泥が溜まっていませんか？水と汚れが混ざっています。この 2 つは同質に見えますが、どちらも他方によって変更されていません。熱波を経験すると、水が乾き、泥は土に戻ります。バーベキューから立ち上る煙も、火から放出された固体粒子の混合物です。
溶液と混合物の両方が何であるかがわかったので、それぞれの濃度をどのように計算できますか?
覚えておくべき集中力の公式
溶液の濃度を計算する方法はいくつかあります。最初のステップは、溶液中の溶媒と溶質を特定することです。この例では、前に使用した砂糖と水の例えに戻ります。ここで、溶媒は水で、溶質は砂糖です。これで、いくつかの異なる濃度式から選択できるようになりました:
<オール>溶液を見ていると、モル、モル濃度、モル濃度の概念もあります。モルは溶質の個々のビットであり、モル濃度は溶液中のモル数です。溶質のモル質量を知るには、溶質中の各元素のモル質量を知る必要があります。これは、周期表でよく見られるものです。
混合物の濃度の計算
溶媒から溶質を分離できる場合、均質溶液ではなく混合物の濃度式は単純です。岩と水が混ざっている場合は、石をろ過して取り除き、各成分を個別に測定してください。
油と酢などの液体を混合する場合は、上記の体積パーセントの混合物を使用できます.ほとんどのビネグレットソースは、酢 1 に対して油 2 の割合で、風味を加えるためのその他の材料が追加されています。
成分の分離が容易でない場合は、モル濃度法を使用してください。混合物の濃度を計算する手順は、溶液の濃度を計算する手順とほぼ同じです。
化学におけるあなたの未来
化学に関して言えば、混合物と溶液は科学の不可欠な部分ですが、それは実験室に限定されているという意味ではありません.キッチンやご家庭でぜひご覧ください。他にどのようなソリューションや混合物を発見できますか?
化学の未来を望むなら、各濃度式の使い方を知ることが重要です。知識を活用して、無機化学など、科学のいくつかの分野で卓越することができます。 X 線技術によるボランの研究で 2976 年にノーベル化学賞を受賞した William Lipscomb のような専門家と、いつの間にか対戦できるようになります。
