化学徒の備忘録

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【化学クイズ】質量%濃度から容量モル濃度・質量モル濃度を求める。

化学クイズです。よくある濃度計算の問題です。

分子量Mの物質Aのa質量%水溶液の密度は d g/mLであるとします。

このとき、

  1. 容量モル濃度
  2. 質量モル濃度

を計算してください。

この問題は濃度がわかっている状態で、別の表し方で濃度を書くことができるかという問題です。

容量モル濃度

容量モル濃度は溶液中に含まれる溶質のモル数を表します。そのため単位はmol(A) / L(全) となります。

まず質量%濃度の溶質の量の単位をgからmolに変換する必要があります。

これは、g/molで割るとと変換できます。これはモル質量がg/molであることを利用すればいいとわかります。

次に溶液全体の量はmLではなくLで表す必要があります。質量%濃度で出てきた100分率の100に注意をして、単位をLになるように計算して、まとめると次のようになります。

 \displaystyle \frac{ a \times \frac{1}{M} }{100 \times \frac{1}{d} \times 10^{-3}} = \frac{10ad}{M}

質量モル濃度

質量モル濃度は溶媒1 kg中に溶けている溶質の物質量(モル数)を表します。

そのため、溶液から溶媒のみを考える必要があることに注意する必要があります。

この計算は全質量からAの容量を引き算すると得ることができます。

 \displaystyle \frac{a \times \frac{1}{M}}{ (100-a) \times 10 ^{-3} } = \frac{1000a}{M(100-a)}