二成分系水溶液の希釈に伴う体積変化に関する考察(4)-炭酸ナトリウム水溶液および炭酸カリウム水溶液-

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  • ニ セイブンケイ スイヨウエキ ノ キシャク ニ トモナウ タイセキ ヘンカ ニ カンスル コウサツ(4)タンサン ナトリウム スイヨウエキ オヨビ タンサン カリウム スイヨウエキ

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抄録

type:P(論文)

著者はこれまでに二成分系溶液の希釈後の体積の（Ｖм）の推算式を誘導し、種々の水溶液に応用した。本研究では、この式を用いて、20℃で炭酸ナトリウム（Na2CO3)および炭酸カリウム（K2CO3)水溶液を水で希釈した場合のＶмを算出した。希釈前のNa2CO3およびK2CO3水溶液の濃度は、溶質の質量分率でそれぞれ0-0.1500、0-0.5000とした。希釈前の水溶液と加えた水の体積比は、1.000mL:9.000mL、3.000mL:7.000mL、5.000mL:5.000mL、7.000mL:3.000mL、9.000mL:1.000mLとした。いずれの水溶液も、希釈前の溶液の濃度の増加とともに体積は減少した。混合の体積比が5.000mL:5.000mLの場合に体積は最小値を示し、Na2CO3水溶液では9.959mL、K2CO3水溶液では9.753mLであった。このように、希釈後に有意な体積変化が認められた。本手法を用いれば、実験を行うことなく容易にＶмを推算できるので、高校理科の教材として有用である。

The author has already derived the method of estimating the volume of a diluted binary solution (VM), and applied it to various aqueous solutions. In this paper, the method is applied to sodium carbonate (Na2CO3)and portassium carbonate (K2CO3) aqueous solutions in order to examine volume changes in diluting these solutions with water at 20℃ using their density data. The concentration ranges of original Na2CO3 and K2CO3 aqueous solutions are 0-0.1500 and 0-0.5000 mass fractions of solutes respectively. The volume ratios of the original aqueous solution to the added water are 1.000mL:9.000mL, 3.000mL:7.000mL, 5.000mL:5.000mL, 7.000mL:3.000mL, and 9.000mL:1.000mL. For both solutions, as the concentrations of the original solution are increasing, the values are decreasing, and their minimums are 9.959mL for the Na2CO3 aqueous solution and 9.753mL for the K2CO3 aqueous one at the ratio 5.000mL:5.000mL. The obvious volume decreases are recognized after diluting original solutions. Using this method, the VM alues can be simply estimated without performing experiments, and therefore it is useful as teaching material for high school science.

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