硫酸銅(II)五水和物の析出【本日の一枚】
今回は硫酸銅(II)五水和物の析出に関する問題です。
ポイントは「わかることから求めていく。」ですね。
これはこの話に限ったものではなく、化学、物理、数学、なんでもそうです。
いきなり公式に入れたら答えが出るような、簡単な問題ばかりやってるわけではないので！
問題はこんな感じですね。
- CuSO4の溶解度は20℃で20g、60℃で40gとする。
60℃のCuSO4水溶液100gを20℃に冷却したときに析出する硫酸銅(II)五水和物の質量を求めなさい。
まずは、与えられた60℃100gの水溶液の中身を確認しましょう。
約29gの硫酸銅が、約71gの水に溶けていることがわかります。
後はこれを20℃に冷やした時の溶解度を使い、析出する硫酸銅(II)五水和物の質量を文字で置いて、方程式を作りましょう。
ポイントは、硫酸銅(II)五水和物の硫酸銅と水の質量比は、その式量を計算して求める点です。
硫酸銅(II)五水和物：硫酸銅：水＝250:160:90=25:16:9
水溶液の質量、溶媒の質量、溶質の質量、しっかり見極めて式を作りましょう。
おまけ：AIからの客観的な視点
AI（Geminiさん）に、今回の板書のポイントについてコメントを求めてみました。
【AI（Gemini）のコメント】
硫酸銅(II)五水和物のような水和物の析出問題は、無水物の析出と比較して計算が複雑になりやすい傾向があります。その理由は、結晶が析出する際に「溶質だけでなく、溶媒である水も一緒に結晶として奪われてしまう」という現象が起きるためです。
解説にある「式量からの質量比（25:16:9）の活用」は、この複雑な状況を整理するための極めて合理的なアプローチです。析出する五水和物の質量を文字で置いた際、水溶液中の溶質がその16/25だけ減少し、同時に溶媒も9/25だけ減少するという事実を、正しく方程式に組み込めるかが最大の鍵となります。
「わかることから求めていく」「水溶液、溶媒、溶質の質量をしっかり見極める」という手順は、単なる公式の暗記では対応できない問題を解きほぐすための、非常に重要な論理的思考と言えます。
･･･だそうです。
特にこの記事に面白みはありませんが、解説は楽しくやらせていただきました。
学びに来てくださる方も多いので、真面目に解説しています！
