6-1 濃度の表し方
(1) 質量パーセント濃度〔%〕
溶質の質量〔g〕
質量パーセント濃度〔%〕=−−−−−−−−−−−−−−−−×100
溶液(溶媒+溶質)の質量〔g〕
(例)10%食塩水をつくる。
食塩(溶質)10g に、水(溶媒)90g の割合で溶かした溶液。食塩10gを水100gに溶か
した溶液(9.1%になる)との違いに注意すること。
(2) モル濃度(mol/dm3)
@ 溶液 1 dm3(1000cm3)中に溶けている溶質の物質量(mol)で表す。
A 1 molとは、質量数12の炭素原子(12C) 0.012kg中に含まれる原子の数(アボガドロ数
という)と同じ数の単位粒子からなる物質の量をいう。
B つまり、アボガドロ数(6.02×1023)と同数の粒子の集団が 1 molである。
C 現在の原子量の決め方では、その物質の式量に g単位をつけた質量がその物質
1 mol
の質量になる。
(例) 1 mol/dm3の食塩水をつくる。
NaClの式量(原子量の和)= 23.0 + 35.5 = 58.5 であるから、NaCl 1 molの質量は、
58.5 gとなる。
したがって、58.5g の食塩に、水を加えて、全体の体積を 1dm3にすると、1
mol/dm3
の食塩水ができる。
《注意》 水を 1 dm3 加えるのではない。
(3) 規定度(N、ノルマル)
@ 主に、酸とアルカリの濃度を示すのに使われているが、学習指導要領では、この濃度表示
を扱わないようになっている。
A 1規定の溶液とは、水素イオン(H+)または水酸化物イオン(OH-)1molを供給し得る
だけの物質量が、溶液 1000cm3中にあるときの濃度のことである。
(例)1規定の硫酸(1N−H2SO4)
硫酸 1 molは水素イオン 2 molを供給し得るから、1規定の硫酸とは1000cm3の溶液中に
硫酸 0.5 mol(49g)を含む溶液のことである。
6-2 溶液の調製例1
(1) 水和水(結晶水)をもつ固体試薬を用いて、質量パーセント濃度がP%の水溶液を、100
g
つくる。
秤量する量:W〔g〕 溶質となる量:P〔g〕 水和水を含む式量:m1
水和水を除いた式量:m0 とすると
m0 m1
P=W×−−−〔g〕であるから、 W=P×−−−〔g〕 となる。
m1 m0
したがって、水和水を持つ物質W〔g〕を秤量して容器に入れ、それに(100−W)〔g〕の水
を加えると、P%の水溶液 100g が得られる。
◆例 10.0%硫酸銅を100gつくる。◆
結晶硫酸銅の化学式:CuSO45H2O 秤量する量:W〔g〕 溶質となる量:10.0〔g〕
水和水を含む式量:250 水和水を除いた式量:160となるから
160 250
10.0=W×−−−〔g〕、W=10.0×−−−=15.6〔g〕となる。
250 160
したがって、結晶硫酸銅 15.6gを秤量して容器に入れ、それに(100−15.6)=
84.4〔g〕
の水を加えると、10.0%の硫酸銅水溶液が100 g 得られる。
溶液の調製例2
(2) 質量パーセント濃度がP%の水溶液を水でうすめ、濃度Q%の水溶液を100gだけつくる。
@ 水溶液を何倍にうすめるか(R=P÷Q)を求める。
A 濃度P%の水溶液を、 100÷R〔g〕だけ取る。B Aを、水でうすめて 100
g にする。
◆例 濃度35%の水溶液を水でうすめて、濃度10%の水溶液を、100 gつくる。◆
@ 水溶液を何倍にうすめるか。R=35÷10=3.5〔倍〕にうすめられる。
A 濃度35%の水溶液を、100÷3.5= 28.6〔g〕だけ取る。
B Aを水でうすめ、100 g にする。
《参考》 もし、はじめの水溶液の濃度がうすくて、比重が1に近ければ、量の単位は、
質量でなく、体積で考えてもよい。
溶液の調製例3
(3) モル濃度が M〔mol/dm3〕の水溶液を V〔cm3〕つくる。
V
@ 水溶液V〔cm3〕は −−−〔dm3〕であり、それに溶けている溶質
1000
M×V
の物質量は、−−−−−〔mol〕である。
1000
A 溶質の式量をmとすると、溶質 1〔mol〕あたりの質量がm〔g〕であ
m×M×V
るから、秤量する量は、−−−−−−−〔g〕となる。
1000
m×M×V
B したがって、溶質 −−−−−−−〔g〕を秤量して容器に入れ、
1000
水を加えて水溶液全体をV〔cm3〕にすると、M〔mol/dm3〕の水溶液が得られる。
◆例 0.5 mol/dm3の硫酸銅水溶液を、200 cm3つくる。◆
M×V 0.5×200
@ 溶質の物質量は、−−−−−=−−−−−=0.1〔mol〕である。
1000 1000
A 結晶硫酸銅は、CuSO45H2O=250 であるから、秤量する量は、250 × 0.1 =
25〔g〕
となる。
B したがって、結晶硫酸銅 25 g を秤量して容器に入れ、水を加えて水溶液全体を
200
cm3にすると、0.5 mol/dm3 の水溶液ができる。
《参考》 モル濃度の場合は、水和水があるかないかは気にしなくてよい。
溶液の調製例4
(4) モル濃度が P〔mol/dm3〕の水溶液を、水でうすめてQ〔mol/dm3〕の水溶液をX〔cm3〕
だけつくる。
@ 水溶液を何倍にうすめるか(R=P÷Q)を求める。
A 濃度P〔mol/dm3〕の水溶液を、X÷R〔cm3〕だけ取る。
B Aに水を加えて水溶液全体をX〔cm3〕にすると、Q〔mol/dm3〕の水溶液が得られる。
◆例 モル濃度 12 mol/dm3 の水溶液を、水でうすめて、3 mol/dm3 の水溶液
300 cm3
をつくる。◆
@ 水溶液を、R=12÷3= 4〔倍〕にうすめる。
A 濃度 12 mol/dm3 の水溶液を、300÷4= 75〔cm3〕だけ取る。
B Aに、水を加えて水溶液全体を 300 cm3 にすると、3 mol/dm3の水溶液ができる。