質量モル濃度は、溶かす溶質が2倍になれば濃度も2倍になります。このように定義しておくと後々便利です。 例えば「 凝固点降下 」では「溶かす溶質が2倍になると、2倍凝固点が下がる」という性質があるので、質量モル濃度を使って考えることができます。 濃度変換の方法 濃度の意味は理解できたでしょうか。 濃度の意味が理解できたら次は、 「 濃度の変換 」を考えていきましょう。 濃度変換は問題を解くときに何度も出てきますが、 結構苦手意識を持っている人も多いでしょう。 でも、きちんと濃度の意味さえ理解していれば、 濃度の変換は流れ作業でできるので、 そんなに怖がらなくても大丈夫です。 計算の仕方を順番に見ていきましょう。 化学計算のコツ 濃度の変換を考える前に、 化学計算のコツについて話します。 例えば以下の問題を見てみます。 (問題) (1)0. モル濃度計算の解き方（公式・希釈時の濃度・密度や質量パーセント濃度との変換など） | 化学のグルメ. 50molの水H 2 Oは何gか。 (2)8gの酸素O 2 は標準状態で何Lか。 (1)ではmolからgに単位を変換したいです。 molからgへの変換に使うのがモル質量。 H 2 O=18[g/mol]だから、以下のように考えることができます。 水は、0. 50molも9. 0gも同じ量を指していて、 この計算式はただ単位変換をしているだけなのです。 化学の計算の多くはこのように、 単に単位を変換しているだけのものが多いです。 (2)も同様に考えられます。 今回は最初にわかっている単位がgですが、 化学の基本はモルで考えることなので、 g→mol→Lの順で変換していきましょう。 O 2 =32、標準状態では1molの気体の体積は22. 4Lだから、 単位を変換していくと自然に答えにたどり着けるのです。 濃度変換の練習 それでは濃度変換の方法を見ていきます。 ①質量パーセント濃度→モル濃度 (質量パーセント濃度→モル濃度) 98%濃硫酸(密度1.
結晶格子の一辺の長さから密度や原子量を求める問題は高校生の正答率が1番低い、難しいと感じているところです。 単位格子の体積の求め方や密度の求め方は中学生程度の数学力があれば求まりますし 、結晶格子の計算問題では実は1つだけ公式を覚えておけばいいのでその気になれば解けるようになります。 結晶格子の計算問題が難解に見える原因 この分野の問題が難しく感じるのは、計算の段階がいくつもあるからです。 公式で片付けてしまおうとすると、計算量も多く、一度で終わらないので難しいと思うわけです。 しかし、今までも計算問題はわかることを書き出して行くという方針をここではとってきたので問題ありません。 今まで通り段階的に解いていけば良いのです。 結晶格子の問題を解決するたった1つの方程式 正答率が低く、苦手にする人が多いこの分野の計算問題ですが \(\displaystyle \color{red}{\frac{dv}{M}=\frac{N}{6. 0\times 10^{23}}}\) を使い倒せば解決してしまうので拍子抜けします。 ここで \(\color{red}{d}\) :密度 \(\color{red}{v}\) :体積 \(\color{red}{M}\) :原子量、分子量、式量 \(\color{red}{N}\) :単位格子あたりの原子、分子などの個数 です。 例題をいくつかあげますので確認してみてください。 アボガドロ定数を求める計算問題 問題1 銅の結晶中では1辺の長さが \(\mathrm{3. 60\times10^{-8}cm}\) の立方体あたり4個の原子が含まれています。 銅の原子量を63. 5、密度を \(\mathrm{8. 92(g/cm^3)}\) としてアボガドロ定数を求めよ。 以前は \(\mathrm{10^{-8}cm=1Å}\) という単位で表していたのですが、教科書では見ることはなくなりました。 \( \displaystyle \frac{dv}{M}=\displaystyle \frac{N}{6. 結晶格子(単位格子)の計算問題 アボガドロ定数や密度や原子量の求め方. 0\times 10^{23}}\) という式の右下 \(6. 0\times 10^{23}\) の部分がアボガドロ定数ですがこれを求める計算です。 \( \displaystyle \frac{dv}{M}=\displaystyle \frac{N}{N_A}\) の \(N_A\) がアボガドロ定数です。 正確な数値は定数として問題に与えられますがこの問題から算出すると少し変わってきます。 ⇒ 物質量とmol(モル)とアボガドロ定数 を参照して下さい。 アボガドロ定数を \(x\) とすると \( \displaystyle \frac{8.
うまくxが消えてくれてよかった! 例題 2 質量パーセント濃度が98%の濃硫酸(分子量98)の密度は1. 8g/cm 3 である。この濃硫酸のモル濃度は何mol/Lか。 求めたいのは濃硫酸のモル濃度だから、 溶質 ののモルと 溶液 のリットルを求めればok! 質量モル濃度 求め方. 今、わかっていることは、質量パーセント濃度が98%ということと分子量が98ということと密度が1. 8[g/cm 3]ということだが、モルはどこにも出てきていない! ということは、 グラム / 分子量 = モル の公式を使うことになるんだな。分子量はわかっているから 溶質 のグラムさえわかればモルもわかりそう。 とりあえず、また 溶液 の体積をx[L]と置くと、 溶液 のグラムは 質量パーセント濃度が ( 溶質の質量[g] / 溶液の質量[g]) × 100 = 98[%] だったから、当てはめると、 溶質 は になる。(掛け算の計算が面倒なときは後回しにして、あとで約分しよう! ) 求めたいものは 溶質 のモルだから グラム / 分子量 = モル より 溶液 の体積はx[L]っておいたから、これでいけるぞ! モル濃度の公式より できた!!! tyotto
1g/cm 3 )の質量モル濃度は何mol/kgか(グルコースの分子量は180)。 こちらも同様に考えていきましょう。 目標はmol/kgですから、 まずは溶液1kgを持ってきたとしましょう。 分母は 溶媒 の質量kgですから、 質量パーセント濃度を用いて溶媒の質量に変換しましょう。 20%のグルコース水溶液ということは、 溶液の80%が溶媒であることを使いました。 これで分母は完成なので、次は分子です。 分母と同じように、 溶液の情報を溶質の情報に変えましょう。 gをmolに変換したいので、 グルコースの分子量180g/molを使います。 これで単位は揃ったので、 あとは計算するだけですね。 このように単位に注目すれば、 立式には困らないと思います。 ぜひマスターしてください。 まとめ 今回は濃度の定義と濃度計算の解説でした。 濃度には、 ・質量パーセント濃度 ・モル濃度 ・質量モル濃度 の3種類がありましたね。 これらの定義は以下のようになっていました。 \] ②モル濃度 \] ③質量モル濃度 まずはこの定義をきっちり覚えることが、 濃度計算で間違えないための第一歩です。 きっちり復習しておきましょう。 さらに濃度計算でのコツは、 モル計算と同様、単位を変換していくことでした。 これに関しては実際に自分でやってみて、 確認しておきましょう。
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