質量モル濃度とは?
質量モル濃度(記号 \(m\))は、溶媒1キログラムあたりに溶けている溶質のモル数で表される、溶液の濃度を示す指標です。溶液全体の体積に左右されるモル濃度(モラリティ)とは異なり、質量モル濃度は質量だけで決まります。質量は温度によって変化しないため、加熱や冷却を伴う実験や、沸点上昇・凝固点降下といった束一的性質を扱う場面では、質量モル濃度がもっとも適した濃度の単位とされています。
この計算ツールの使い方
溶質のモル数(mol)と溶媒の質量(kg)を入力してください。モル数を質量で割ることで、質量モル濃度(mol/kg)がすぐに表示されます。溶質の質量がグラム単位でしかわからない場合は、まずモル質量で割ってモル数に換算しましょう。ここで使うのは溶媒の質量であり、溶液全体の質量ではない点に注意してください。
計算式の解説
基本となる式は次のとおりです。
$$m = \dfrac{n_{solute}}{m_{solvent}\,(\text{kg})}$$たとえば、0.5 mol の塩化ナトリウムを 2 kg の水に溶かした場合、質量モル濃度は \(0.5 \div 2 = 0.25\) mol/kg となり、0.25 m と表記します。
計算例
1.5 mol のグルコース(ブドウ糖)を 0.75 kg の水に溶かしたとしましょう。質量モル濃度 $$= 1.5 \div 0.75 = 2.0 \text{ mol/kg}.$$ つまり、この溶液は 2.0 モラルとなります。
よくある質問
質量モル濃度とモル濃度(モラリティ)の違いは? 質量モル濃度は溶媒の質量(キログラム)を基準にするのに対し、モル濃度は溶液の体積(リットル)を基準にします。質量モル濃度は温度の影響を受けません。
質量モル濃度の単位は? 質量モル濃度は mol/kg で表され、小文字の \(m\) で略記されることが多いです。
なぜモル濃度ではなく質量モル濃度を使うのか? 質量は温度変化の影響を受けないため、束一的性質の研究や高温下での反応では、質量モル濃度のほうがより正確だからです。