モル濃度を計算する方法

4 方法:物質量(mol)と体積(L)を使ってモル濃度(mol/L)を計算する質量(g)と体積(L)を使ってモル濃度(mol/L)を計算する物質量(mol)と体積(ml)を使ってモル濃度(mol/L)を計算する補充問題演習

モル濃度は溶質の物質量と溶液の体積との関係を表します。物質量(mol)と体積(L)、質量(g)と体積(L)、または物質量(mol)と体積(ml)がわかればモル濃度の値を求めることができます。2つの変数を公式に当てはめて計算すると正しいモル濃度の値を導くことができます。

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物質量(mol)と体積(L)を使ってモル濃度(mol/L)を計算する

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    モル濃度を計算するための公式を知る モル濃度は溶質の物質量(mol)を溶液の体積(L)で割った数です。それゆえ公式は次のようになります。モル濃度(mol/L) = 溶質の物質量(mol) / 溶液の体積(L)[1]
    • 例題:NaCl 0.75molを水に溶かして全体で4.2Lにしたときのモル濃度はいくらですか。
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    問題を考察する モル濃度を求めるためには物質量(mol)と体積(L)の値が必要です。問題ではそれぞれの値が与えられていますので、そのまま公式に当てはめます。
    • 例題:
      • 物質量 = 0.75 mol NaCl
      • 体積 = 4.2 L
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    物質量(mol)を体積(L)で割る 導かれた商が、溶液1L中の溶質の物質量すなわちモル濃度です。
    • 例題:モル濃度 = 溶質の物質量(mol) / 体積(L) = 0.75 mol / 4.2 L = 0.17857142
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    答えを書く 四捨五入によって小数第2位もしくは小数第3位までの概数で求めます。有効数字の扱いは先生の指示に従いましょう。答えを書いて単位(mol/L)を付けます。
    • 例題:0.179 mol/L

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質量(g)と体積(L)を使ってモル濃度(mol/L)を計算する

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    モル濃度を計算するための公式を知る モル濃度は溶液の体積(L)における物質量(mol)の関係を表しています。公式で表すとモル濃度は次のようになります。モル濃度(mol/L) = 溶質の物質量(mol) / 体積(L)
    • 例題:KMnO4 3.4gを水に溶かして全体で5.2Lにしたときのモル濃度はいくらですか。
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    問題を考察する モル濃度を求めるためには物質量(mol)と体積(L)の値が必要です。物質量が不明で溶液の体積(L)と溶質の質量(g)が与えられている場合、ひとまず与えられた2つの数字を使って物質量を算出する必要があります。
    • 例題:
      • 質量 = 3.4 g KMnO4
      • 体積 = 5.2 L
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    溶質のモル質量を求める 与えられた溶質の質量(g)から物質量(mol)を計算するために、まずは溶質のモル質量を決定する必要があります。モル質量は溶液中の元素それぞれのモル質量の合計を求めることによって計算できます。元素それぞれのモル質量は元素の周期表を使って求めます。
    • 例題:
      • Kのモル質量 = 39.1 g
      • Mnのモル質量 = 54.9 g
      • Oのモル質量 = 16.0 g
      • モル質量の合計 = K + Mn + O + O + O + O = 39.1 + 54.9 + 16 + 16 + 16 + 16 = 158.0 g
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    グラムをモルに変換する 溶質のモル質量がわかったので、溶液中の溶質の質量(g)と換算係数である1mol/溶質の式量(モル質量)を掛けます。この式を解くと溶質の物質量(mol)が出ます。
    • 例題:溶質の質量(g) × (1/溶質のモル質量)= 3.4 g × (1 mol / 158g ) = 0.0215 mol
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    物質量(mol)を体積(L)で割る 物質量(mol)がわかったので、モル濃度を求めるために物質量(mol)を溶液の体積(L)で割ります。
    • 例題:モル濃度 = 物質量(mol) / 溶液の体積(L) = 0.0215 mol / 5.2 L = 0.004134615
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    答えを書く 先生の指示に従って、小数点以下の数字を四捨五入して概数にします。たいていの場合、小数第2位もしくは第3位まで求めます。さらに、答えに単位(mol/L)を付けます。
    • 例題:0.004 mol/L

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物質量(mol)と体積(ml)を使ってモル濃度(mol/L)を計算する

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    モル濃度を計算するための公式を知る モル濃度を知るためには溶液1Lあたりの溶質の物質量を計算する必要があります。ミリリットル(ml)の単位は使用できません。モル濃度を表す一般的な公式は次のようになります。モル濃度 = 溶質の物質量(mol) / 溶液の体積(L)
    • 例題:CaCl21.2モルを水に溶かして全体で2905mlにしたときのモル濃度はいくらですか。
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    問題を考察する モル濃度を計算するためには物質量(mol)と体積(L)を知る必要があります。体積の単位がリットル(L)ではなくミリリットル(ml)で与えられているとき、まずは体積の単位をリットルに変換する必要があります。
    • 例題:
      • 物質量 = 1.2 mol CaCl2
      • 体積 = 2905 ml
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    ミリリットル(ml)をリットル(L)に変換する[2] 1リットルは1000ミリリットルですから、ミリリットル数を1000で割るとリットル数が出ます。単に小数点を左に3つずらせば変換できるということも覚えておきましょう。
    • 例題:2905 ml × (1 L / 1000 ml) = 2.905 L
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    物質量(mol)を体積(L)で割る 体積(L)がわかったので、溶液のモル濃度を出すために溶質の物質量(mol)を体積(L)で割ります。       
    • 例題:モル濃度 = 物質量(mol) / 溶液の体積(L) = 1.2 mol CaCl2 / 2.905 L = 0.413080895
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    答えを書く 先生の指示に従って、小数点以下の数字を四捨五入して概数にします。たいていの場合、小数第2位もしくは第3位まで求めます。答えに単位(mol/L)を付けます。
    • 例題:0.413 mol/L

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補充問題演習

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    NaCl 5.2gを水に溶かして全体で800mlにしたときのモル濃度はいくらですか 問題で与えられた数値の単位はグラム(g)とミリリットル(ml)であることに注意しましょう。
    • 質量 = 5.2 g NaCl
    • 体積 = 800 ml 水
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    NaClのモル質量を求める ナトリウムNaのモル質量と塩素Clのモル質量の和を求めます。
    • Naのモル質量 = 22.99 g
    • Clのモル質量 = 35.45 g
    • NaClのモル質量 = 22.99 + 35.45 = 58.44 g
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    溶質の質量にモル質量の換算係数を掛ける この問題ではNaClのモル質量は58.44gですから、換算係数は「1 mol / 58.44 g」です。
    • NaClの物質量 = 5.2 g NaCl × (1 mol / 58.44 g) = 0.08898 mol = 0.09 mol
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    水800mlを1000で割る 1L=1000mlですから、単位をリットルに変換するために、問題で与えられたミリリットルの数値を1000で割ります。
    • 800mlに換算係数 1 L / 1000 mlを掛けることによって求めることもできます。
    • 掛け算や割り算をしないで、単に小数点を左に3つずらせばすばやく簡単に単位変換ができます。
    • 体積 = 800 ml × (1 L / 1000 ml) = 800 ml / 1000 ml = 0.8 L
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    物質量(mol)を溶液の体積(L)で割る モル濃度を求めるために、溶質NaClの物質量0.09molを溶液の体積0.8Lで割ります。
    • モル濃度 = 溶質の物質量(mol) / 溶液の体積(L) = 0.09 mol / 0.8 L = 0.1125 mol/L
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    答えを整理する 四捨五入して小数第2位もしくは第3位まで求め、単位(mol/L)を付けます。
    • 答え:0.11 mol/L

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カテゴリ: 化学

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