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Ⅰ-5 溶液の調製１ |
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| ｂ：3%(w/v) NaCl溶液を100ml調製するための操作手順（マニュアル）を詳細に記載し、操作に必要な試薬と器具名を割り出して、まとめて記載する。 |
| 解説：＜実験手順のフローチャート図をつくり、頭の中で実験して使う器具を考える＞ |
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使用する器具を考えるためには、前と同じように操作手順を考えましょう。まず溶質濃度が３％ですからNaClを３ｇ取ります。次に取った溶質を水を加えて溶かし、さらに水を加えて１００ｍｌにしますから１００ｍｌにするための方法と使用器具。あとは前と同じ考え方で良いでしょう。またフローチャートを作ります。
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| ① １００ｍｌ容ビーカー（重量測定済み・天秤上） ※１００ｍｌの反応容器 ※電子天秤 ここはａ）と全く同じですね。 |
| ② ↓＋３ｇＮａＣｌ 実験台上に移動 ※ＮａＣｌ ３ｇ以上 ※薬餌 １本 ここもａ）と同じですね。 |
| ③ ↓＋少量の水 撹拌溶解 ※水 30ml程度以上 ※撹拌棒 １本 ここもａ）と同じですね。 |
| ④ ↓ １００ｍｌにするための測容器に移す （今回は100ml容メスシリンダー） ※100ml容メスシリンダー ※水、溶解に使用した水を用いる。量はビーカー壁と撹拌棒に付着したNaCｌを洗い込むための量。 ※１００ｍｌ容ビーカー（洗い込みおよび１００ｇへメスアップするための水を入れる） １個 ※駒込ピペット（または同等品＋スポイト） １組 ※ピペットホルダー １台 ここからａの操作と全く異なることになりますね。 ３ｇＮａＣｌを少量の水で溶解後、１００ｍｌ容メスシリンダーに移す。このとき、撹拌に用いた撹拌棒を、溶解した水溶液をビーカーからメスシリンダーにこぼさないように移すときのガイドとして用いると便利です。少量の水で溶解した３ｇＮａＣｌがメスシリンダーに移りましたが、撹拌溶解に用いた１００ｍｌ容ビーカーと撹拌棒のガラス壁面には、例によって３ｇとして計量したＮａＣｌ分子が少量付着していますね。３ｇとして計量し、まだ一定量にしてないので、ａ）の③で解説したとおり、「洗い込み」が必要ですね。もし「洗い込み」が必要であることがわからない場合は、もう一度ａ）の③の解説に戻って確認してください。ビーカー壁と撹拌棒の表面を、駒込ピペットを用いて少量の水で３回以上メスシリンダー内に洗い込みます。 |
| ⑤ ↓＋水 １００ｍｌに合わせる（駒込ピペット使用） ↓ 撹拌 ↓ 保存瓶に移す ※水（１００ｍｌに合わせるために必要な量） ※撹拌棒 １本 ※保存瓶 １本 （※ロート １個） ここではメスシリンダー内で、④と同じ駒込ピペットを用いて正確に１００ｍｌにします。このとき、もし不注意で水の量が１００ｍｌの線を越えてしまったら、①から全くやり直しですから、十分注意する必要がありますよ。その他の手順と注意はａと同じです。 |
| 【準備が必要な試薬と器具】 ※１００ｍｌの反応容器（ビーカー） ２個 ※電子天秤 １台 ※ＮａＣｌ ３ｇ以上 ※薬餌 １本 ※水 １００ｍｌ以上 ※撹拌棒 ２本 ※駒込ピペット（または同等品＋スポイト） １組 ※ピペットホルダー １台 ※１００ｍｌ容メスシリンダー １本 ※保存瓶 １本 （※ロート １個） |
| ｃ：0.5mol/l NaCl溶液を100ml調製するための操作手順（マニュアル）を詳細に記載し、操作に必要な試薬と器具名を割り出して、まとめて記載する。 |
| 解説：＜実験手順のフローチャート図をつくり、頭の中で実験して使う器具を考える＞ |
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使用する器具を考えましょう。前の計算のまとめでも考えた通り、操作手順は、使用するＮａＣｌ必要量が異なるだけで、手順は同じです。ただし、異なるところもあります。それはもう少し後で考えましょう。
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| ① １００ｍｌ容ビーカー（重量測定済み・天秤上） ※１００ｍｌの反応容器 ※電子天秤 ここはａと全く同じですね。 |
| ② ↓＋２．９２２ｇＮａＣｌ 実験台上に移動 ※ＮａＣｌ ２．９２２ｇ以上 ※薬餌 １本 ここは、ＮａＣｌのはかり取り量が異なるだけで、操作はａと同じですね。 |
| ③ ↓＋少量の水 撹拌溶解 ※水 30ml程度以上 ※撹拌棒 １本 ここもａと同じですね。 |
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④ ↓ |
| ⑤ ↓＋水 １００ｍｌに合わせる（駒込ピペット使用） ↓ 撹拌 ↓ 保存瓶に移す ※水（１００ｍｌに合わせるために必要な量） ※撹拌棒 １本 ※保存瓶 １本 （※ロート １個） ここではメスフラスコ内で、④と同じ駒込ピペットを用いて正確に１００ｍｌにします。このとき、もし不注意で水の量が１００ｍｌの線を越えてしまったら、①から全くやり直しですから、十分注意する必要がありますよ。その他の手順と注意はａと同じです。 |
| 【準備が必要な試薬と器具】 ※１００ｍｌの反応容器（ビーカー） ２個 ※電子天秤 １台 ※ＮａＣｌ ３ｇ以上 ※薬餌 １本 ※水 １００ｍｌ以上 ※撹拌棒 ２本 ※駒込ピペット（または同等品＋スポイト） １組 ※ピペットホルダー １台 ※１００ｍｌ容メスフラスコ １個 ※保存瓶 １本 （※ロート １個） |
| 解説：＜メスシリンダーとメスフラスコ 溶液の調製と精度＞ |
| 今回、％（ｗ／ｖ）とｍｏｌ／ｌを扱うｂとｅ、ｃとｆは、調製量を１００ｍｌにしました。ところが１００ｍｌに合わせる器具を％濃度はメスシリンダー、モル濃度はメスフラスコを指定して使用します。 覚えてますか？メスシリンダーとメスフラスコの違いは、容量の正確さにあると説明しました。 器具の形状を見ればわかる通り、メスシリンダーよりメスフラスコが正確ですね。 ここで、なぜ同じ１００ｍｌに容量を合わせるために％濃度ではメスシリンダーを使い、モル濃度ではメスフラスコを使ったのでしょうか。溶質の計量には今回は同じ天秤を使用してますから、溶質量の精度は同じですね。では容積はどうでしょう。当然モル濃度の方が正確に作られることになりますね。 モル濃度と％濃度の違いを考えてください。％濃度は溶質の重さを問題にしますが、モル濃度は分子の数を問題にしてますね。したがって、モル濃度で溶液を調製するときは、％濃度で溶液を調製するときより正確さを要求している場合が多いようです。使用する器具も、要求される正確さを考えて選択する必要があります。これは大切なことですから覚えておきましょう。 |
| ｄ：5%(w/w) D-Glucose 溶液を100ｇ調製するための操作手順（マニュアル）を詳細に記載し、操作に必要な試薬と器具名を割り出して、まとめて記載する。 |
| 解説：＜実験手順のフローチャート図をつくり、頭の中で実験して使う器具を考える＞ |
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もうわかりますね。溶質を５ｇ D-Glucoseに変えた他は、全てａと同じ手順です。したがって、必要な器具も全てａと同じです。
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| 【準備が必要な試薬と器具】 ※１００ｍｌの反応容器（ビーカー） ２個 ※電子天秤 １台 ※Ｇｌｕｃｏｓｅ ５ｇ以上 ※薬餌 １本 ※水 １００ｇ以上 ※撹拌棒 ２本 ※駒込ピペット（または同等品＋スポイト） １組 ※ピペットホルダー １台 ※保存瓶 １本 （※ロート １個） |
| ｅ：5%(w/v) D-Glucose 溶液を100ml調製するための操作手順（マニュアル）を詳細に記載し、操作に必要な試薬と器具名を割り出して、まとめて記載する。 |
| 解説：＜実験手順のフローチャート図をつくり、頭の中で実験して使う器具を考える＞ |
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これもわかりますね。溶質を５ｇ D-Glucoseに変えた他は、全てｂと同じ手順です。したがって、必要な器具も全てｂと同じです。
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| 【準備が必要な試薬と器具】 ※１００ｍｌの反応容器（ビーカー） ２個 ※電子天秤 １台 ※Ｇｌｕｃｏｓｅ ５ｇ以上 ※薬餌 １本 ※水 １００ｍｌ以上 ※撹拌棒 ２本 ※駒込ピペット（または同等品＋スポイト） １組 ※ピペットホルダー １台 ※１００ｍｌ容メスシリンダー １本 ※保存瓶 １本 （※ロート １個） |
| ｆ：0.5mol/l D-Glucose 溶液を100ml調製するための操作手順（マニュアル）を詳細に記載し、操作に必要な試薬と器具名を割り出して、まとめて記載する。 |
| 解説：＜実験手順のフローチャート図をつくり、頭の中で実験して使う器具を考える＞ |
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これもそうですね。溶質を５ｇ D-Glucoseに変えた他は、全てｂと同じ手順です。したがって、必要な器具も全てｂと同じです。
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| 【準備が必要な試薬と器具】 ※１００ｍｌの反応容器（ビーカー） ２個 ※電子天秤 １台 ※ｇｌｕｃｏｓｅ ９．００９ｇ以上 ※薬餌 １本 ※水 １００ｍｌ以上 ※撹拌棒 ２本 ※駒込ピペット（または同等品＋スポイト） １組 ※ピペットホルダー １台 ※１００ｍｌ容メスフラスコ ※保存瓶 １本 （※ロート １個） |
