質量パーセント濃度、モル濃度、質量モル濃度って何が違うの?求め方を徹底解説

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ポイント1

  • 溶質とは、食塩水で言うところの食塩
  • 溶媒とは、食塩水で言うところの水
  • 溶液とは、食塩水で言うところの食塩水
  • 溶液の溶媒が水だと、水溶液と言う

ポイント2

  • 質量パーセント濃度は  溶質の質量[g] / 溶液の質量[g] × 100
  • mol濃度は  溶質の物質量[mol] / 溶液の体積[L] 
  • 質量mol濃度は 溶質の物質量[mol] / 溶媒の質量[kg] (溶媒というのを見落としがち!)

ポイント3

  • 計算は単位を分数のように使え!

    (例)単位が[g/cm3]の値に、単位が[cm3]の値をかけると、単位が[g]の値が出てくる (分数の約分みたいに)

  • よく使う公式 グラム / 分子量 = モル
  • 1cm3=1mL
  • 溶質・溶媒・溶液どれについての話なのかを要確認

 

例題1

0.40mol/L 硫酸(分子量98)の水溶液の密度は1.05 g/cm3である。この硫酸水溶液の質量パーセント濃度は何%か。

 

考え方

  1. 求めたいのは硫酸水溶液の質量パーセント濃度だから、溶質のグラムと溶液のグラムを求めればok!
  2. まずは、溶質のグラムから。溶質についてわかっている情報は0.40[mol/L]、分子量98 であり、グラム数が与えられていないから計算で求めなければ!
  3. ポイント3のように単位に着目していきたいが、この問題は難しいぞ。何リットルかの指定が何もない。そういうときはいったんx[L]とおいて、あとでxがうまく消えることを祈ろう。
  4. すると、 
  5. モルと分子量さえわかれば、 グラム / 分子量 = モル の公式より溶質のグラムは 
  6. 次に、溶液のグラム数を求めよう! 今、溶液についてわかっていることは 密度が1.05[g/cm3]ということと、あとさっき自分で設定したx[L]ということ。
  7. そういえば、1cm= 1mL だから、溶液の体積はは 1000x[cm3]だ!
  8. だから、また単位に着目しながら計算すると、溶液のグラムは  
  9. あとは質量パーセント濃度の公式に当てはめればいいから、  できた! うまくxが消えてくれてよかった!

 

例題 2

質量パーセント濃度が98%の濃硫酸(分子量98)の密度は1.8g/cm3である。この濃硫酸のモル濃度は何mol/Lか。

 

考え方

  1. 求めたいのは濃硫酸のモル濃度だから、溶質ののモルと溶液のリットルを求めればok!
  2. 今、わかっていることは、質量パーセント濃度が98%ということと分子量が98ということと密度が1.8[g/cm3]ということだが、モルはどこにも出てきていない!
  3. ということは、グラム / 分子量 = モル の公式を使うことになるんだな。分子量はわかっているから溶質のグラムさえわかればモルもわかりそう。
  4. とりあえず、また溶液の体積をx[L]と置くと、溶液のグラムは 
  5. 質量パーセント濃度が (溶質の質量[g] / 溶液の質量[g]) × 100  = 98[%] だったから、当てはめると、溶質  になる。(掛け算の計算が面倒なときは後回しにして、あとで約分しよう!)
  6. 求めたいものは溶質のモルだから グラム / 分子量 = モル より  
  7. 溶液の体積はx[L]っておいたから、これでいけるぞ!モル濃度の公式より  できた!!!

 

 

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