【化学基礎】モル濃度と質量パーセント濃度の計算問題 | Tekibo: 鹿児島 岩盤 浴 癒し の 森
9994であることが分かります。同様に水素の分子量は1. 0079です。 [8] 例2:炭素の分子量を探しましょう。12. 0107であることが分かります。酸素は15. 9994で水素は1. 0079です。 質量とモル比をかける それぞれの元素のモル数(モル比)を求めましょう。モル比とは化合物の下付き文字にあたる部分です。それぞれの元素の分子量にこの数字をかけましょう。 例1:水素の下付き文字は2で、酸素は1です。つまり水素の分子量と2をかけ、 1. 00794 X 2 = 2. 01588となります。酸素は1をかけるので値に変化はなく、15. 9994となります。 例2:炭素の下付き文字は6、水素は12、さらに酸素は6です。かけると次のようになります。 炭素= (12. 0107 x 6) = 72. 0642 水素= (1. 00794 x 12) = 12. 09528 酸素= (15. 9994 x 6) = 95. 9964 化合物全体の質量を求める 化合物に含まれている質量すべてを足しましょう。モル比を用いて求めた質量から化合物全体の質量を算出します。これが質量パーセント濃度を求める公式の分母になります。 例1: 2. 01588 g/mol (水素原子2モルの質量) と 15. 【化学基礎】モル濃度と質量パーセント濃度の計算問題 | TEKIBO. 9994 g/mol(酸素原子1モルの質量) を足し 18. 01528 g/molとなります。 例2:炭素 + 水素 + 酸素なので 72. 0642 + 12. 09528 + 95. 9964 = 180. 156 g/mol となります。 6 質量を求める必要のある元素を把握する 質量パーセン濃度を求めるということは化合物に含まれている特定の元素が占める質量をパーセント単位で表すということです。つまり、この特定元素が何であるのかを特定し書き出す必要があります。ここでの質量とはモル比を用いて計算されるものです。これが公式の分子になります。 例1:化合物に含まれる水素の質量は 2. 01588 g/mol(水素原子2モルの質量)です。 例2:化合物に含まれる炭素の質量は 72. 0642 g/mol(炭素原子6モルの質量)です。 7 値を公式に当てはめる それぞれの値を求めることができたので、公式(元素のモル質量/化合物全体の分子量)×100 に当てはめましょう。 例1:質量パーセント濃度=(元素のモル質量/化合物全体の分子量)×100なので = (2.
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001[mol/g]となり、1000倍も乖離が生まれてしまい、不適当だからです。 頻出の練習問題 質量パーセント濃度が98%の濃硫酸があり、その密度は25℃で1. 水酸化ナトリウムの濃度変換 - 高精度計算サイト. 83g/cm 3 である。この濃硫酸を水で薄めて、5. 0mol/Lの希硫酸500mLをつくるには、何mLの濃硫酸が必要か。 [su_spoiler title="【解答解説】※タップで表示" style="fancy"] 【解答】714g 【解説】そもそも濃硫酸と希硫酸は溶質=硫酸、溶媒=水という点は同じです。違いは文字通り濃いか薄いかです。 濃硫酸から希硫酸を作る際に、水のみを加えるので、溶質である硫酸のモルは変わりません。この点に注目して方程式を立てる必要があります。つまり、 濃硫酸側から導いた溶質(硫酸分子)のモルと希硫酸側から導いた溶質(硫酸分子)のモルが等しいという式を立てる のです。 まず、必要な濃硫酸をx[mL]とおきます。 濃硫酸側 溶質(硫酸分子)のモルを表したいです。 流れとしては、 溶液の体積【 x [mL]】⇒密度で溶液の質量に変換【 x ×1. 83[g]】⇒質量パーセント濃度で溶質(硫酸分子)の質量に変換【 x ×1. 83×(98/100)⇒硫酸の分子量で割ってモルに変換 という流れになります。 希硫酸側 溶質(硫酸分子)のモルを表したいです。 モル濃度×体積 で表すことができます。 [/su_spoiler] さいごに 本記事で解説した「質量モル濃度」は若干出題頻度としては低めですが、モル濃度は超超超頻出なので、絶対にマスターしておいてください。 なお、僕がこれまで1000名以上の個別指導で、生徒の成績に向き合ってきた経験をもとにまとめた化学の勉強法も参考にしてもらえれば幸いです。 また、本記事をググってくださったときのように、参考書や問題集を解いていて質問が出たときに、いつでもスマホで質問対応してくれる塾はこれまでありませんでした。 しかし、2020年より 駿台 がこの課題を解決してくれるサービスmanaboを開始しました。 今のところ塾業界ではいつでも質問対応できるのは 駿台 だけ かと思います。塾や予備校を検討している方の参考になれば幸いです。
1 = 19. 6g 次に、H₂SO₄の分子量を求めます。各原子量を合計し、 1×2+32+16×4=98g/mol 最後に、H₂SO₄19. 6gが何molなのかを計算します。 19. 6/98 = 0. 2mol 質量パーセント濃度からモル濃度を計算する 濃度の計算でよく出題される問題が、質量パーセント濃度をモル濃度に直したり、モル濃度を質量パーセントに直す計算です。 2つの濃度をつなぐ架け橋として 密度[g/cm³] が与えられます。 密度[g/cm³]を使うことで、[g]を[L]に、[L]を[g]に変換することができます。ここで知っておくべきことは次の通りです。小学校で習ったことです。 1mL = 1cm³ 1L = 1000mL =1000cm³ それでは問題に挑戦しましょう。 【問題】濃度の変換 質量パーセント濃度98%の濃硫酸の密度は1. 8g/cm³である。この濃硫酸のモル濃度はいくらか。 原子量は次の通りである。 H…1、S…32、O…16 解答・解説 モル濃度を計算するので、濃硫酸の体積を1Lとする。 濃硫酸1Lの質量は、 1L = 1000cm³ 1000cm³ × 1. 8g/cm³ = 1800g 質量パーセント濃度が98%なので、溶けているH₂SO₄の質量は、 1800g × 0. モル濃度⇄質量パーセント濃度の単位変換【高校化学】物質量＃13 - YouTube. 98 = 1764g 次に、1764gのH₂SO₄が何molなのか計算します。 H ₂ SO₄の分子量は、 1×2+32+16×4=98g/mol 1764g / 98g/mol = 18mol 濃硫酸の体積を1Lとして計算したので、 18mol/L
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偉そうに解説している私ですが、高校生の頃は、「え、密度? %? mol? ?」と、この計算が苦手で苦手でたまりませんでした。振り返ってみると、あまり意味を考えずに公式に代入しようとしていたなと…。 その苦い思い出から、比の計算で考えるというちょっと回りくどい説明をしています。もし上手に公式を活用できる人は、無理して比の計算を使わなくても大丈夫です。 今回は、ここまでです。 最後にワンポイントチェック 1.質量パーセント濃度とは、どのような濃度か? 2.モル濃度とは、どのような濃度か? 3.質量パーセント濃度が分かっている溶液のモル濃度を求める手順はどうだったか? お疲れさまでした。 次回からは5章。いよいよ化学反応について考えていきます。お楽しみに! ←4-5. 気体の密度と平均分子量 | 5-1. 化学反応式→
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04761 × 100 = 4. 761%となります。従って100グラムの水に含まれている水酸化ナトリウム5グラムの質量パーセント濃度は 4. 761%です。 例2:公式を書き直し (15×175)/100 となったので (2625)/100 = 26. 25 です。従って塩化ナトリウムの質量は26. 25グラムとなります。 溶液全体の質量から特定の成分の質量を差し引くことで、必要な水の量が分かります。つまり、175 – 26. 25 = 148.
「質量%濃度」は、小学校や中学校でも習ってきた濃度の表し方であり、生活の中でもよく出てくると思うので、割と身近な存在かと思います。 しかし、化学実験を行う際には、物質量molを使って濃度を表すことが多いです。その方が、次の章で学ぶ"化学反応の量的な関係"を考えやすいからです。 では、"mol"を使った濃度は、どのように表すのでしょうか? "mol"を使った濃度は、 「モル濃度」 とよばれ、 「溶液1 L中に溶けている溶質の物質量[mol]」 で表し、単位は「 mol/L 」を使います。これも言い換えると、「1 Lの溶液に、溶質が何mol溶けているか」を考えてみればよいということになります。 モル濃度も、教科書などには 「溶質の物質量[mol] ÷ 溶液の体積[L]」 で求められると書いてあるのですが、上に載せたように、比の計算で考えてみると、この公式を導き出すことができます。 質量%濃度と同様、意味を考えながら、比の計算で練習をしておくと、少し難しい問題になった時にも対応できる力を身につけられると思います。 とりあえず、練習問題を解いてみましょう。 比の計算式を立てる時のコツとしては、面倒でも「溶液:溶質=」という言葉を書くことです。これを書いておくことで、数字を誤って代入することがだいぶ減ると思います。 ■質量%濃度をモル濃度に変換するには?? では、質量%濃度が分かっている溶液のモル濃度を求めるには、どうすればよいのでしょうか? このような単位の変換をする際は、"何を基準に考えるか? "というところが非常に重要です。 ここでは、それぞれの濃度の定義に立ち返ってみたいと思います。 モル濃度とは、「溶液1 L中に溶けている溶質のmol」を表した濃度です。これに対し、質量%濃度は「溶液100 g中に溶けている溶質のg」を表しています。つまり、溶液については L ⇄ g 、溶質については mol ⇄ g の変換が必要だということです。 ここで最終的に求めたいのは「モル濃度」ですので、「溶液1 Lあたり」で考えてみます。手順は以下の通りです。 ① 密度の大きさから、溶液 1Lが何gかを求める。(x [g]とする) ② 質量%濃度から、x [g]の溶液に溶けている溶質は何gかを求める。(y [g]とする) ③ モル質量[g/mol]から、y [g]の溶質が何molかを求める。 ④ ③で求めたmolは、溶液1 L中に溶けている溶質のmolなので、モル濃度の大きさになる。 では実際に、濃度変換の問題を解いてみましょう。 いかがでしたでしょうか?
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