% w/w → モル濃度 換算ツールとは?
このツールは、質量パーセント(% w/w)で表された濃度を、モル濃度(mol/L、単位記号M)へ換算します。濃塩酸や濃硫酸などの強酸、強塩基、各種ストック溶液といった試薬びんには、濃度が質量パーセントと密度のセットで記載されているのが一般的です。一方、モル溶液を調製する際にはモル濃度が必要になります。この計算ツールを使えば、その変換を一瞬で行えます。
使い方
次の3つの値を入力してください。質量パーセント(%)で表した濃度、溶液の密度(g/mL)、そして溶質の分子量(モル質量、g/mol)です。入力すると、モル濃度(mol/L)が表示されます。
計算式の解説
換算式は次のとおりです。
$$M = \frac{10 \times \text{\%w/w} \times \rho}{MW}$$
係数10は単位をそろえるために登場します。% w/w は「溶液100 gあたりに溶けている溶質のグラム数」を表し、密度\(\rho\)(g/mL)を掛けることで体積を基準にした量へ変換できます。%w/w に \(\rho\) を掛けると「溶液100 mLあたりの溶質のグラム数」が得られるため、さらに\(\times 10\)すれば「1 Lあたりのグラム数」になります。これを分子量 MW で割ることで、グラム毎リットルがモル毎リットル(mol/L)に変換されます。
計算例
濃塩酸は37% w/w、密度は1.19 g/mL、HClの分子量は36.46 g/molです。 $$M = \frac{10 \times 37 \times 1.19}{36.46} = \frac{440.3}{36.46} \approx 12.08 \ \text{M}$$ これは、よく知られている「濃塩酸=約12 M」という値とほぼ一致します。
よくある質問(FAQ)
なぜ密度が必要なのですか? 質量パーセントには体積の基準が含まれていません。密度を使うことで、質量を基準とした割合を、モル濃度に必要な「体積(1 Lあたり)」を基準とした値へと結び付けられます。
どの単位を使えばよいですか? 密度は g/mL、分子量は g/mol で入力してください。濃度は数値で入力します(例:37%なら「37」)。
希薄溶液でも使えますか? はい。お使いの温度における実際の溶液の密度を正しく入力すれば、希薄溶液でも問題なく計算できます。