溶液中の溶質の濃度を示す「質量百分率濃度」を元研究員がわかりやすく解説
難しい言葉で表しているが、小学校や中学校の理科で習う「質量パーセント濃度」とほぼ同じです。試験で問われることも多いよな。
今回は「なぜ濃度が重要なのか」から「質量パーセント濃度の公式」と「問題の解き方」について、化学実験を生業にしてきたライターwingと一緒に解説していきます。
ライター/wing
元製薬会社研究員。小さい頃から化学が好きで、実験を仕事にしたいと大学で化学を専攻した。卒業後は化学分析・研究開発を生業にしてきた。化学のおもしろさを沢山の人に伝えたい!
1.なぜ濃度が重要なのか?
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濃度の計算が苦手な人多いですよね。なぜ化学で濃度を求める問題が多いのかわかりますか?
化学では、水溶液を使って実験をすることがとても多いです。そしてその水溶液の濃度が違えば、実験結果は全く違うものになってしまう可能性があります。
それなので、実験方法を考えるときにどんな濃度の水溶液を使うか、また使用したい濃度の水溶液をきちんと作ることができるかはとても重要なのです。
1-1.「溶質」「溶媒」「溶液」について理解しよう
濃度を理解する上で重要な「溶質」「溶媒」「溶液」という用語を先に覚えておきましょう。
溶かされている物質が溶質、溶かしている物質が溶媒、溶質と溶媒全体のことを溶液といいます。
食塩水で例えると、溶質とは食塩、溶媒とは水、溶液とは食塩水のことです。
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1-2.濃度が違うとはどういうことか?
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ここに水 200 g を入れたコップが 2 個あることを想像しましょう。コップ A には塩を 5 g 入れ、コップ B には塩 30 g を入れます。
それぞれ塩が完全に溶けるまでかき混ぜると、どちらも見た目は同じ無色透明の液体になりました。そしてどちらも水に塩を溶かした食塩水です。
しかし、コップ A とコップ B の中身は同じと言えるでしょうか?
コップ A とコップ B の食塩水を味見しました。どちらがよりしょっぱいか分かりますか?B の方が、塩をたくさん入れているからしょっぱいですよね。
さらに、同じ重さの生卵を 2 個持ってきてコップ A とコップ B に入れてみると、コップ A に入れた生卵は沈み、コップ B に入れた生卵は浮くでしょう。
同じ水に塩を溶かした食塩水で、見た目も同じでも、濃度が違えば性質が変わるのです。
2.濃度の単位と求め方
化学において濃度が重要だということがわかったところで、次に大切なのは濃度の定義です。「何」を「何」でわるのかという事と、その物質が何「グラム」なのか何「モル」なのか何「リットル」なのかという単位に特に注目して、濃度を見てください。
単位を意識しないで濃度の勉強に取り組むと、間違える原因となり、見返してもどこで間違えたかわからなくなってしまうでしょう。
きちんと単位に注目してひとつずつ順番に答えに近づいていけば、複雑な濃度の計算も必ず解けるようになります。まず、今回のテーマである質量百分率濃度から説明していきましょう。
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