問14
物質 A の濃度が 2.0 × 10⁻⁵ mol・L⁻¹ の溶液に、波長 550 nmの光を当てたところ、透過率は50%であった。同様の方法で、物質 A の濃度が 1.0 × 10⁻⁵mol・L⁻¹の溶液に、波長 550 nmの光を当てたとき、その透過率に最も近い値は次のうちどれか。
- (1)80%
- (2)70%
- (3)60%
- (4)40%
- (5)30%
正答 (2)
吸光度 A は透過率 T を使って A = −log T と表され、濃度に比例します。
濃度 2.0 × 10⁻⁵ mol/L のとき、T = 0.50 なので、A = −log 0.50 ≒ 0.301 です。濃度が半分の 1.0 × 10⁻⁵ mol/L では、吸光度も半分の約 0.150 になります。
T = 10⁻⁰·¹⁵⁰ ≒ 0.71
よって、最も近いのは 70 % です。
濃度が半分になっても、透過率は2倍(100 %)にはなりません。比例するのは吸光度で、透過率ではないことがこの問題のポイントです。濃度が半分になると、透過率は元の透過率の平方根になる(√0.50 ≒ 0.71)と覚えておくと、計算も速くなります。
この問題で狙われた罠:吸光度・透過率・濃度の計算(ランベルト・ベール)
A=−log T=εcl。透過率80%なら吸光度は約0.1。
なぜ?
吸光度は濃度と光路長に比例する。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和8年度 第1回・2026年8月実施)