溶液と濃度:学習ガイド

重要なポイント

濃度は、一定量の溶液または溶媒にどれだけ溶質が含まれるかを表す。どの単位を使うかは、体積や温度の変化が問題になるかどうかで決まる。

• モル濃度は溶液 1 L あたりの溶質の物質量で、M = n ÷ V である。体積が温度で変わるため、わずかに変化する。
• 質量モル濃度は溶媒 1 kg あたりの溶質の物質量で、温度に依存しない。
• 希釈では溶質の量が変わらないので M₁V₁ = M₂V₂ となる。
• 沸点上昇のような束一的性質は、溶けている粒子の数に依存する。ΔT = i × K × m。

主な式

• M = n ÷ V
• M₁V₁ = M₂V₂
• molality = mol solute ÷ kg solvent
• ppm = mg solute ÷ kg solution
• ΔT = i × K × m

例題

0.10 M の NaCl(58.44 g/mol)250 mL をつくるには、質量 = 0.10 mol/L × 0.250 L × 58.44 g/mol = 1.46 g。2.0 M の溶液 50.0 mL を 0.50 M に薄めるには V₂ = 2.0 × 50.0 ÷ 0.50 = 200 mL で、水を加えて 200 mL にする。加える水はおよそ 150 mL である。

よくある間違い

• モル濃度で、溶液の体積ではなく溶媒の体積を使うこと。
• 希釈の式を使う前に、新しく加える水の体積を濃縮液の体積に足すこと。V₂ は最終的な体積である。
• 複数のイオンに解離する塩でファントホッフ係数 i を忘れること。

練習

このトピックの練習問題で力試しをしましょう:溶液と濃度