濃度のはなし～高校生向け‼モル濃度と質量モル濃度について～

早くもインフルエンザが流行りだしているとうわさで聞きました。

本格的に流行りだす前にうがい、手洗い、手の消毒は欠かさず行いましょうね。

さて前回は中学生向けに質量パーセント濃度のお話をしました。

まだ見ていない方はコチラから！

前回の内容はコチラ

さくらっこくん、質量パーセント濃度について分かったかな？

おお、さすがだね。

今日のお話は高校生向けのモル濃度と質量モル濃度についてだけど、

モル濃度は質量パーセント濃度も関係するからしっかり覚えておきましょう。

まずはモル濃度についてだけど、以前話した物質量については覚えているかな？

物質量は高校で習う化学の中で最初に重要な内容です。

高校化学では様々な場面でこの物質量が出てきます。

モル濃度もその一つで、

「溶液１L中の溶質の量を物質量で表したもの」をモル濃度と言います。

モル濃度のモルは物質量の単位のことです。求め方は以下の通りです。

質量パーセント濃度と式の形は似ていますが、

大きな違いはやはり100倍しないことですね。

というのも、

単位が％ではないので100倍する必要が無いのです。

なので質量パーセント濃度と異なり、値がほとんど0.…のような小数になります。

他にも異なる点を挙げると…

①溶質の質量ではなく、溶質の物質量になっている。

②溶液の質量ではなく、溶液の体積になっている。

この2点が異なる点です。

質量パーセント濃度と混同しないようにしましょう‼

高校化学の場合、溶液中の溶質の量はほぼ物質量で表されます。

そのため、いちいち物質量から質量に直して質量パーセント濃度で考えるよりも、

そのままモル濃度で考える方が都合が良いのです。

さらに問題によっては溶液のモル濃度と体積が与えられていて、

そこから溶質の物質量を求める問題があります。

これも上の式の該当する部分に値を当てはめて計算するだけで求めることができます。

まずはモル濃度の式を覚えて使うことから取り組みましょう。

また最初にも伝えたように、

このモル濃度は質量パーセント濃度に換算することも出来ます。

与えられた溶液の密度とモル濃度が分かればそこから質量パーセント濃度が求められます。

逆に溶液の密度と質量パーセント濃度が分かる場合、モル濃度を求めることも出来ます。

式にするととてもややこしくなるのでここでは紹介程度にしておきますね。

さて、高校化学をやっていくともう一つ物質量が関係する濃度を習います。

それが質量モル濃度です。

これはモル濃度とも混同しやすいので要注意‼

質量モル濃度は「溶媒1kgに溶かした溶質の量を物質量で表した濃度」のことです。

求める式は下のようになります。

モル濃度と式が似ていますが、ここでも大きな違いがあります。それは…

①溶液ではなく、溶媒になっていること

②溶媒に溶かした溶質の質量となっていること

③単位がkgになっていること

実は溶媒に溶ける溶質の質量は溶媒の温度によって変わるので、

溶液の温度が変わる場合はモル濃度では表しにくくなります。

そのため、温度によって溶けている溶質の物質量も変化することからこのような表現になっています。

あとは溶液の質量ではなく、溶媒の質量を取り扱うのも要注意です。

さて、今回は高校生向けの難しい濃度の話でした。

先週のブログで高力先生が「理科を解くにも読解力が必要‼」と仰っていましたが、

今回の濃度のように、

与えられている条件が異なる場合、

どの解き方をするのか判断するのに読解力は必要不可欠です。

高校生は取り扱う公式が多くなるので、どの公式を使うのか判断するのに、

まず文章から情報を仕入れることを重視して取りくんでくださいね。

次回は、

質量モル濃度の説明に出てきた溶媒の温度によって溶ける溶質の質量が変わる？

というお話をします。お楽しみに‼