規定度(ノルマリティ)とは?
規定度(記号:N)は、溶液1リットルあたりに溶けている溶質のグラム当量数を表す濃度の単位です。モル数を数えるモル濃度(モラリティ)とは異なり、規定度は物質の反応に関わる当量数に注目します。そのため、酸塩基滴定や酸化還元反応、沈殿反応など、物質が「どれだけ反応できるか」が単純なモル数よりも重要になる場面で特に役立ちます。
このツールの使い方
次の3つの値を入力してください。溶質の質量(グラム)、溶質の当量(グラム/当量)、そして溶液全体の体積(リットル)です。本ツールはまずグラム当量数(質量 ÷ 当量)を求め、それを体積で割って規定度(N)を算出します。
計算式の解説
基本となる関係式は次のとおりです。
$$N = \dfrac{\text{質量} / \text{当量}}{\text{体積}}$$当量(グラム当量)は、モル質量を価数(やり取りされるH⁺やOH⁻イオンの数、あるいは移動する電子の数)で割って求めます。たとえば硫酸(H₂SO₄)のモル質量は約98 g/molで、水素イオンを2個放出するため、当量は49 g/eqとなります。
計算例
水酸化ナトリウム(NaOH)40 gを水に溶かして1リットルの溶液をつくる場合を考えてみましょう。NaOHの当量は40 g/eqです。グラム当量数 = \(40 \div 40 = 1\) eq。規定度 = \(1\ \text{eq} \div 1\ \text{L}\) = 1 N となります。
よくある質問(FAQ)
規定度とモル濃度はどう違いますか? モル濃度は1リットルあたりのモル数を、規定度は1リットルあたりの当量数を表します。両者は \(N = M \times \text{価数}\) という関係にあります。価数が1の物質(NaOHやHClなど)では、Nの値はMと一致します。
当量(グラム当量)とは何ですか? モル質量を、反応に関わる単位の数(H⁺、OH⁻、または電子の数)で割った値です。たとえばCa(OH)₂(モル質量 約74 g/mol、OH⁻が2個)の場合、当量は37 g/eqになります。
規定度は反応によって変わることがありますか? はい、変わります。規定度は価数に依存するため、同じ溶液でも反応の種類によって異なる規定度を示すことがあります。特に酸化還元反応では顕著です。