このツールでできること
同じ溶質を含む2つの溶液を混ぜると、できあがる溶液の濃度は元の2つの濃度の間に収まります。本ツールは、モル数の保存というシンプルな考え方を使って、この最終的なモル濃度を求めます。各溶液のモル濃度と体積を入力するだけで、混合後のモル濃度に加えて、溶質の総モル数と総体積も表示されます。
計算式の解説
モル濃度（M）とは、溶液1リットルあたりに含まれる溶質のモル数のことです。ある溶液中のモル数は「濃度×体積」で求められ、\(n = M \times V\) と表せます。同じ溶質を含む2つの溶液を混ぜると、モル数どうし・体積どうしがそのまま足し合わされます（体積が加算的であると仮定。希薄な水溶液であればこれは良い近似になります）：
$$M_f = \frac{\text{C}_1 \cdot \text{V}_1 + \text{C}_2 \cdot \text{V}_2}{\text{V}_1 + \text{V}_2}$$
分子が溶質の総モル数、分母が総体積です。2つの溶液で体積の単位はそろえてください。リットルでもミリリットルでもかまいませんが、両方を同じ単位にすることが大切です。比をとる際に単位が打ち消し合うためです。
計算例
例えば、1.0 M の NaCl 溶液 0.5 L と、2.0 M の NaCl 溶液 0.5 L を混ぜるとします。総モル数は\((1.0 \times 0.5) + (2.0 \times 0.5) = 0.5 + 1.0 = 1.5\) mol。総体積は \(0.5 + 0.5 = 1.0\) L です。よって $$M_f = \frac{1.5}{1.0} = 1.5 \text{ M}$$ となります。体積が等しいため、ちょうど2つの濃度の平均値になっています。
よくある質問
純水で希釈する場合にも使えますか？ 使えます。片方の溶液を 0 M に設定し、その体積を加えた水の量とすれば、式は標準的な希釈の公式 \(M_1 V_1 = M_2 V_2\) に一致します。
リットルの代わりにミリリットルを使ってもいいですか？ 問題ありません。両方の体積で同じ単位を使ってさえいれば大丈夫です。体積は分子・分母の両方に現れるため、どの体積単位を選んでも最終的なモル濃度は変わりません。
なぜ溶質が同じでなければいけないのですか？ この式は単一の化学種のモル数を足し合わせています。溶質が異なっていたり、互いに反応したりする場合、ある化学種のモル数は単純な合計にはなりません。そのため、このツールは適用できなくなります。
