以下の問題がわかる方、大変申し訳ないのですが、解答と解説を教えて欲しいです‼︎ 5.0w/v% フルクトース水溶液 100 mL に20w/v% フルクトース水溶液を混ぜて、17w/v% フルクトース水溶液を調製した。できた17w/v%フルクトース水溶液の体積 (mL) として最も近いのはどれか。1つ選べ。ただし、混合による体積変化はないものとする。
問題を解くには、フルクトースの濃度と体積の関係を考慮する必要があります。まず、最初の水溶液の体積は100 mLで、フルクトースの濃度は5.0w/v%です。したがって、この水溶液中に含まれるフルクトースの量は5.0w/v% × 100 mL = 5.0 gです。 次に、追加する水溶液の濃度と体積を考えます。追加する水溶液の濃度は20w/v%で、これを17w/v%に希釈する必要があります。希釈するためには、濃い方の水溶液の体積を増やし、希薄な方の水溶液の体積を減らす必要があります。 17w/v%の水溶液を調製するためには、どのくらいの体積の濃い水溶液を使用すればよいでしょうか。ファクトースの量は変わらないため、最終的な水溶液中に含まれるフルクトースの量も変わりません。したがって、水溶液の濃度を考える際には、フルクトースの量を考慮すればよいです。 最終的な水溶液中に含まれるフルクトースの量は、17w/v% × 最終的な水溶液の体積です。したがって、5.0 g = 17w/v% × 最終的な水溶液の体積 となります。 これを解くと、最終的な水溶液の体積は、最も近い整数に四捨五入して294.12 mLとなります。よって、最も近い体積は294 mLとなります。