この計算ツールでできること
濃塩酸や濃硫酸といった酸・塩基の試薬びんのラベルには、濃度がモル濃度ではなく質量パーセント(%w/w)と密度で表示されています。この計算ツールは、ラベルに記載されたこの2つの値と化合物のモル質量から、実際に使えるモル濃度(mol/L)へと換算します。希釈計画を正確に立てたいときに役立ちます。
使い方
次の3つの値を入力してください。①びんに表示されている質量パーセント(例:37%塩酸なら「37」)、②密度(g/mL)、③溶質のモル質量(g/mol)。「計算する」を押すと、モル濃度(mol/L)が表示されます。
計算式の解説
使用する式は $$M = \frac{10 \times \text{\%w/w} \times \text{密度}}{\text{モル質量}}$$ です。密度(g/mL)に1000を掛けると、溶液1リットルの質量(g)が得られます。これに質量分率(%w/w ÷ 100)を掛けると、1リットルあたりの溶質のグラム数になります。さらにモル質量で割ることで、グラムをモルへと換算できます。1000 ÷ 100 が係数の「10」にまとまり、上記のすっきりした形になります。
計算例
濃塩酸は質量パーセント37%、密度1.19 g/mLで、HClのモル質量は36.46 g/molです。$$M = \frac{10 \times 37 \times 1.19}{36.46} = \frac{440.3}{36.46} \approx 12.08 \ \text{mol/L}$$ となります。これは濃塩酸でよく知られる約12 Mという値とほぼ一致します。
よくある質問
なぜ係数「10」が出てくるのですか? これは、1リットル=1000 mLの換算と、パーセントを分率に直すための100での割り算を組み合わせたものです(1000 ÷ 100 = 10)。
どの単位を使えばよいですか? 密度は g/mL、パーセントは100を基準とした数値そのまま、モル質量は g/mol で入力してください。結果は mol/L で得られます。
どんな溶質でも使えますか? はい。質量パーセント・密度・モル質量がわかっている単一成分の溶液であれば、硫酸・アンモニア・硝酸など、どんな溶質にも使えます。