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QA番号:947

Q溶液のモル濃度の求め方

A

mol/L(M)という単位で表現されるモル濃度とは、一般的に広く用いられている濃度の表示法で、溶液1リットル中に溶けている目的物質(溶質)のモル数のことです。その求め方は以下のように表されます。

(1リットルの溶液の重さ)x(純度) ÷ 分子量
[溶液の比重(g/mL) x 1,000(mL) x 純度(w/w%)/100 ÷ 分子量]

たとえば、2-メルカプトエタノール(HSCH2CH2OH)のモル濃度を求めてみましょう。必要な情報を整理すると以下のようになります。

  • 比重(または密度)=1.114g/mL
  • 純度(または含量)=100w/w%と仮定
  • 分子量=78.13

この値を上の式にあてはめて計算するとモル濃度がわかります。
1.114 g/mL x 1,000mL x 100w/w%/100 ÷ 78.13 = 14.26mol/L

このように濃度を求めるには「比重(または密度)」「純度(または含量)」「分子量」の3点がわからなければなりません。
下表は、よく用いられる酸·塩基の濃度早見表です。酸・アルカリにおいては「中和滴定」の用途があり、「規定度(N)」もよく用いられます。

【よく用いられる酸・塩基の濃度早見表】

化合物分子式分子量純度
(w/w%)
比重
(20℃)
濃度
(mol/L)
当量規定度
(N)
塩酸 HCl 36.46 20% 1.10 6.0 1 6.0
35% 1.17 11.2 11.2
硝酸 HNO3 63.01 60% 1.37 13.0 1 13.0
65% 1.39 14.3 14.3
70% 1.41 15.7 15.7
硫酸 H2SO4 98.08 100% 1.83 18.7 2 37.3
りん酸 H3PO4 98.00 85% 1.09 14.7 3 44.0
90% 1.75 16.1 48.2
酢酸 CH3COOH 60.05 100% 1.05 17.5 1 17.5
過塩素酸 HClO4 100.46 60% 1.54 9.2 1 9.2
70% 1.67 11.6 11.6
過酸化水素水 H2O2 34.01 30% 1.11 9.8 -
35% 1.13 11.6
アンモニア水 NH3 17.03 25% 0.91 13.4 1 13.4
28% 0.90 14.8 14.8

【濃度表記と単位の早見表】

●溶液の濃度の表し方

表現形解説
重量百分率濃度 溶液100g中の溶質のg数。w/w%、wt%、単に%でも表す。多くの場合の濃度表示はこれである。
体積百分率濃度 溶液100m 中の溶質のm 数。v/v%で表す。ガス混合物や溶質が液体の時に用いる事がある。
重量対体積百分率濃度 溶液100m 中の溶質のg数。w/v%で表す。
規定度 溶液1L中の溶質のグラム当量数。Nで表す。容量分析で使用される。
体積比濃度 液体試薬を希釈する体積比で間接に表す濃度。JIS等で使用されている。
例:硫酸(1+2)→硫酸1 に対して水を2体積で希釈したものを示す。
重量比濃度 固体試薬を溶解する重量比で間接に表す濃度。JIS等で使用されている。
例:塩化ナトリウム(1+19)→ NaClの1に対し水19重量に溶解したものを示す。
モル濃度 溶液1L中の目的物質(溶質)のモル数。mol/ 、Mで表す。

●倍数を表す接頭語

大きさを表現小ささを表現
100 =102 h(ヘクト) 1/100 =10-2 c(センチ) %(パーセント)
1000 =103 k(キロ) 1/1000 =10-3 m(ミリ) ‰(パーミリ)
100万 =106 M(メガ) 1/100万 =10-6 μ(マイクロ) ppm(ピーピーエム)
10億 =109 G(ギガ) 1/10億 =10-9 n(ナノ) ppb(ピーピービー)
1兆 =1012 T(テラ) 1/1兆 =10-12 p(ピコ) ppt(ピーピーティー)
1000兆 =1015 p(ぺタ) 1/1000兆 =10-15 f(フェムト) ppq(ピーピーキュー)

●ppm換算表

ppbppm%mg/gmg/L
1,000 1 0.0001 0.001 1
10,000 10 0.001 0.01 10
100,000 100 0.01 0.1 100
1,000,000 1,000 0.1 1 1,000
10,000,000 10,000 1 10 10,000