この計算ツールでできること
このツールは、質量パーセント濃度(% w/w)と溶液全体の質量から、実際に溶けている溶質の質量(グラム単位)を算出します。あわせて溶媒の質量も表示します。質量パーセント濃度は、溶液100g中に溶質が何g含まれるかを表す指標で、単位に左右されず、温度変化の影響も受けない安定した濃度の表し方です。
使い方
溶質の質量パーセント濃度(例:10% w/w溶液なら「10」)と、溶液全体の質量(g)を入力してください。溶質の質量と溶媒の質量がその場で表示されます。どちらの欄も小数点以下の値を入力できるため、実験で使う細かい調製レシピもそのまま計算できます。
計算式の解説
計算の考え方はとてもシンプルです。溶質の質量 =(% w/w ÷ 100)× 溶液の質量。
$$\text{溶質の質量} = \frac{\text{質量パーセント (\%)}}{100} \times \text{溶液の質量 (g)}$$パーセントを100で割って割合(分率)に変換し、それに溶液全体の質量を掛けることで、溶質が占める分の質量が求められます。溶媒の質量は残りの部分、つまり「溶液全体の質量 − 溶質の質量」で算出されます。
計算例
たとえば、10% w/wの食塩水が200gあるとします。計算すると、
$$(10 \div 100) \times 200 = 0.10 \times 200 = 20\ \text{g}$$溶質20g(食塩)となります。残りの \(200 - 20 = 180\ \text{g}\) が溶媒(水)です。つまり、食塩20gを水180gに溶かすと、10% w/wの溶液200gができあがります。
よくある質問
質量パーセント濃度と重量パーセント濃度は同じものですか? はい、同じです。「% w/w」(weight/weight)と質量パーセント濃度は同じ意味で使われ、どちらも溶質の質量を溶液全体の質量と比べたものです。
温度は質量パーセント濃度に影響しますか? 影響しません。質量パーセント濃度は体積ではなく質量を基準にしているため、モル濃度(molarity)とは異なり、温度が変わっても値は変化しません。
溶液の質量と溶媒の質量の違いは何ですか? 溶液の質量は全体の質量(溶質+溶媒)を指します。一方、溶媒の質量は溶かす側の液体だけの質量です。この計算ツールでは、溶質と溶媒の両方の質量を表示します。