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溶液(ようえき)の濃度(のうど)とモル濃度(のうど)

カメレオン先生モル濃度(のうど)は『1Lの中(なか)に何(なん)molの溶質(ようしつ)が溶(と)けているか』。体積(たいせき)はLに直(なお)してから使(つか)うよ。

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  1. モル濃度(のうど)は、溶液(ようえき)1Lあたりに溶(と)けている溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)(mol)で濃度(のうど)(新しいタブで開きます)を表(あらわ)す値(あたい)。単位(たんい)はmol/L。
  2. モル濃度(のうど)=溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)(mol)÷溶液(ようえき)の体積(たいせき)(L)。体積(たいせき)の単位(たんい)をLにそろえてから計算(けいさん)する。
  3. 質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)は溶液(ようえき)の質量(しつりょう)に対(たい)する溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)の割合(わりあい)、モル濃度(のうど)は溶液(ようえき)の体積(たいせき)に対(たい)する溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)の割合(わりあい)で、着目(ちゃくもく)する量(りょう)が違(ちが)う。

詳しく

モル濃度(のうど)の求(もと)め方(かた)

中学(ちゅうがく)では、溶液(ようえき)全体(ぜんたい)の質量(しつりょう)に対(たい)する溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)の割合(わりあい)で表(あらわ)す質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)を学(まな)んだ。高校(こうこう)ではもう一(ひと)つ、溶液(ようえき)の体積(たいせき)に注目(ちゅうもく)した濃度(のうど)の表(あらわ)し方(かた)を使(つか)う。

これをモル濃度(のうど)といい、溶液(ようえき)1Lあたりに溶(と)けている溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)(mol)で表(あらわ)す。式(しき)にすると、モル濃度(のうど)(mol/L)=溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)(mol)÷溶液(ようえき)の体積(たいせき)(L)。

体積(たいせき)の単位(たんい)に注意(ちゅうい)がいる。問題(もんだい)でmLで示(しめ)されていても、1000で割(わ)ってLに直(なお)してから使(つか)う。溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)が与(あた)えられたときは、モル質量(しつりょう)(新しいタブで開きます)で割(わ)って先(さき)に物質(ぶっしつ)量(りょう)(mol)を求(もと)める。

モル濃度の公式と溶液の体積Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

例(れい):モル濃度(のうど)と物質(ぶっしつ)量(りょう)の計算(けいさん)

塩化(えんか)ナトリウム0.20molを水(みず)に溶(と)かして全体(ぜんたい)を2.0Lにした溶液(ようえき)のモル濃度(のうど)は、0.20÷2.0=0.10mol/L。

1.0mol/Lの塩酸(えんさん)600mL(0.600L)の中(なか)に含(ふく)まれる塩化(えんか)水素(すいそ)(新しいタブで開きます)の物質(ぶっしつ)量(りょう)は、1.0×0.600=0.60mol。モル濃度(のうど)×体積(たいせき)(L)で物質(ぶっしつ)量(りょう)が求(もと)まる。

水酸化(すいさんか)ナトリウムNaOH(モル質量(しつりょう)40g/mol)8.0gを水(みず)に溶(と)かして全体(ぜんたい)を500mL(0.500L)とした溶液(ようえき)のモル濃度(のうど)は、まず8.0÷40=0.20molを求(もと)め、0.20÷0.500=0.40mol/L。

なぜ体積(たいせき)に注目(ちゅうもく)するのか

溶液(ようえき)をはかるとき、質量(しつりょう)は電子(でんし)てんびんで、体積(たいせき)はメスシリンダーやビュレットで測(はか)る。反応(はんのう)に使(つか)う溶液(ようえき)の体積(たいせき)が分(わ)かれば、モル濃度(のうど)から溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)がすぐに求(もと)まるので、反応(はんのう)の計算(けいさん)に使(つか)いやすい。

質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)は、海水(かいすい)や食塩水(しょくえんすい)のように溶質(ようしつ)を質量(しつりょう)で量(はか)る場面(ばめん)で使(つか)いやすい。一方(いっぽう)モル濃度(のうど)は、反応(はんのう)させる溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)をそろえたいときに向(む)いている。どちらも同(おな)じ溶液(ようえき)の濃(こ)さを表(あらわ)す値(あたい)だが、着目(ちゃくもく)する量(りょう)が違(ちが)う。

モル濃度(のうど)は溶液(ようえき)の体積(たいせき)をもとにしているため、温度(おんど)が変(か)わって溶液(ようえき)の体積(たいせき)が変化(へんか)すると、同(おな)じ溶質(ようしつ)の量(りょう)でもモル濃度(のうど)の値(あたい)は変(か)わる。質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)は質量(しつりょう)どうしの比(ひ)なので、温度(おんど)が変(か)わっても値(あたい)は変(か)わらない。

質量パーセント濃度とモル濃度で着目する量の違いAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

確認問題

問題 1 / 4塩化(えんか)ナトリウム0.50molを水(みず)に溶(と)かして全体(ぜんたい)を500mL(0.500L)にした溶液(ようえき)のモル濃度(のうど)は何(なん)mol/Lか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/science/solution-concentration-and-molarity/?from=print#quiz

  1. 塩化(えんか)ナトリウム0.50molを水(みず)に溶(と)かして全体(ぜんたい)を500mL(0.500L)にした溶液(ようえき)のモル濃度(のうど)は何(なん)mol/Lか。

    答え:____________

    正解:1.0
    モル濃度(のうど)=溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)÷溶液(ようえき)の体積(たいせき)。0.50÷0.500=1.0mol/L。

  2. 2.0mol/Lの水酸化(すいさんか)ナトリウム水溶液(すいようえき)250mL(0.250L)中(ちゅう)に含(ふく)まれる水酸化(すいさんか)ナトリウムの物質(ぶっしつ)量(りょう)は何(なん)molか。

    答え:____________

    正解:0.50
    溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)=モル濃度(のうど)(新しいタブで開きます)×溶液(ようえき)の体積(たいせき)。2.0×0.250=0.50mol。

  3. 水酸化(すいさんか)ナトリウムNaOH(モル質量(しつりょう)40g/mol)4.0gを水(みず)に溶(と)かして全体(ぜんたい)を200mL(0.200L)にした溶液(ようえき)のモル濃度(のうど)は何(なん)mol/Lか。

    答え:____________

    正解:0.50
    まず物質(ぶっしつ)量(りょう)を求(もと)める。4.0÷40=0.10mol。モル濃度(のうど)=0.10÷0.200=0.50mol/L。

  4. 質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)10%の食塩水(しょくえんすい)100gに溶(と)けている食塩(しょくえん)の質量(しつりょう)は何(なん)gか。

    答え:____________

    正解:10
    質量(しつりょう)パーセント濃度(のうど)=溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)÷溶液(ようえき)の質量(しつりょう)×100。溶質(ようしつ)の質量(しつりょう)=100×10÷100=10g。

単元のポイント

  • モル濃度(のうど) 溶液(ようえき)1Lあたりに溶(と)けている溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)(mol)。単位(たんい)はmol/L
  • 溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう) モル濃度(のうど)×溶液(ようえき)の体積(たいせき)(L)で求(もと)まる
  • 体積(たいせき)の単位(たんい) mLのままでは使(つか)えない。1000で割(わ)ってLに直(なお)してから計算(けいさん)する
問題を解く
単元のポイント
  • モル濃度(のうど) 溶液(ようえき)1Lあたりに溶(と)けている溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう)(mol)。単位(たんい)はmol/L
  • 溶質(ようしつ)の物質(ぶっしつ)量(りょう) モル濃度(のうど)×溶液(ようえき)の体積(たいせき)(L)で求(もと)まる
  • 体積(たいせき)の単位(たんい) mLのままでは使(つか)えない。1000で割(わ)ってLに直(なお)してから計算(けいさん)する