この計算機でできること
この「質量パーセント濃度→モル濃度 換算計算機」は、質量パーセント濃度(wt%)で表された溶液の濃度を、モル濃度(mol/L、または M)へと変換します。質量パーセント濃度は「溶液100 gあたりに溶質が何g含まれているか」を示しますが、実験室での作業や化学量論の計算では、通常モル濃度が必要になります。質量パーセント濃度に溶液の密度と溶質のモル質量を組み合わせることで、正確なモル濃度を数秒で求められます。
使い方
次の3つの値を入力してください。溶質の質量パーセント濃度(例:濃塩酸37%なら「37」)、溶液の密度(g/mL)、溶質のモル質量(g/mol)です。計算機はモル濃度に加えて、1リットルあたりの溶質のグラム数も表示します。密度は試薬ボトルのラベルに記載されていることが多く、モル質量は周期表の原子量を合計して求められます。
計算式の解説
関係式は次のとおりです。
$$M = \frac{10 \times \text{wt\%} \times \text{Density (g/mL)}}{\text{Molar Mass (g/mol)}}$$
係数「10」は単位換算から生じます。密度(g/mL)に1000 mL/Lを掛けると「1リットルあたりの溶液のグラム数」になり、これに \(\text{wt\%}/100\) を掛けると「1リットルあたりの溶質のグラム数」が得られます。さらにモル質量(g/mol)で割ると mol/L が求まります。ここで1000と1/100をまとめると、係数10になるわけです。
計算例
濃塩酸は質量パーセント濃度37 wt%、密度1.19 g/mL で、HClのモル質量は36.46 g/mol です。すると、$$M = \frac{10 \times 37 \times 1.19}{36.46} = \frac{440.3}{36.46} \approx 12.08 \text{ mol/L}$$ となり、濃塩酸でおなじみの「約12 M」という値と一致します。
よくある質問(FAQ)
なぜ密度が必要なのですか? 質量パーセント濃度は「質量」を基準とし、モル濃度は「体積」を基準としています。そのため、質量と体積を結びつける密度が必要になります。
どの単位を使えばよいですか? 密度は g/mL、モル質量は g/mol、質量パーセント濃度はそのままの数値(0.37ではなく37)で入力してください。
どんな溶質でも使えますか? はい。正しいモル質量と、純溶媒ではなく実際の溶液の密度を入力すれば、どの溶質でも計算できます。