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モル濃度と質量パーセント濃度と質量モル濃度の違いと変換公式

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高校化学では3つの濃度を扱う。

  • モル濃度
  • 質量パーセント濃度
  • 質量モル濃度

モル濃度

モル濃度は溶液1リットルに含まれる溶質の物質量(mol)のこと。単位はmol/Lで表す。

2mol/L の水酸化ナトリウム水溶液 3L に含まれる水酸化ナトリウムの物質量は 2 × 3 = 6mol である。

質量パーセント濃度

質量パーセント濃度は溶液 100g に含まれる溶質の質量(g)のこと。単位は%で表す。

例えば 36% の水酸化ナトリウム水溶液 100g には、36g の水酸化ナトリウムと 64g の水が含まれています。

内訳 質量
水酸化ナトリウム 36g
64g
水酸化ナトリウム水溶液 100g

3% の硫酸 300g では、硫酸は 300 × 0.03 = 9g 含まれているため、水は 300 - 9 = 291g ある。

参考:食塩水などの水溶液の濃度

質量モル濃度

質量モル濃度は溶媒 1kg に溶けている溶質の物質量(mol)のこと。単位は mol/kg。質量パーセント濃度と異なる点は溶媒 1kg という点。

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質量モル濃度 5mol/kg の水酸化ナトリウム水溶液 6kg に含まれる水酸化ナトリウムの物質量は 5 × 6 = 30mol ではなく、次のように求める。

水酸化ナトリウムのモル質量は 40 なので、質量モル濃度 5mol/kg の水酸化ナトリウム水溶液には、水 1kg について 200g の水酸化ナトリウムが溶けている。つまり 1200g の水酸化ナトリウム水溶液に 200g の水酸化ナトリウムが含まれる。

水酸化ナトリウム水溶液 6kg では 1kg の水酸化ナトリウムが入っていることになり、 1000 ÷ 40 = 25mol の水酸化ナトリウムが溶けていることになる。

質量パーセント濃度からモル濃度への変換公式

水溶液の密度を d(g/mL)、溶質のモル質量を M(g/mol)、質量パーセント濃度を x(mol/kg)とすると、モル濃度は

10dx/M

となる。

参考

弱酸(酢酸水溶液)の電離度と pH の求め方
高校化学のまとめ

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