化学

濃度の計算が苦手な人必見!公式と練習問題を元製薬会社研究員がわかりやすく解説

「濃度の計算」って苦手な人が多いよな。

色々な要素を一つの式にまとめると混乱して間違えやすいが、単位を明記して、一つ一つ順序を守って計算していけば間違えることはなのです。

今回は「濃度の計算」について、実務でも濃度の計算をしてきたライターwingと一緒に丁寧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.質量パーセント濃度について

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質量パーセント濃度とは溶質の質量(g)を溶液(溶質+溶媒)の質量(g)で割って100を掛けたものです。

溶質、溶媒、溶液とは何のことでしょう?

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を表しています。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の混合物全体のことが溶液ということですね。

濃度の計算をする時には、この3つの違いがとても大事なので覚えておきましょう。

1-1.化学における濃度

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化学の実験では水溶液を使うことが多いです。水溶液は同じ物質を水に溶かしていても、どのくらいの量を溶かしているか(=濃度)が違えば性質が違ってきます。それなので、濃度がとても重要なのです。

濃度の計算をする時に重要なのが単位になります。溶質、溶媒、溶液の単位が何なのか理解しないで計算をしようとするとめちゃくちゃになってしまうでしょう。

めんどうでも丁寧に単位を書いて、単位がちがうものがあれば単位の変換をして、単位を揃えてから計算することが大切です。

1-2.質量パーセント濃度の求め方

1-2.質量パーセント濃度の求め方

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最初に触れましたが、質量パーセント濃度は以下の式で求められます。

質量パーセント濃度(%)= 溶質の質量(g)÷ 溶液(溶質+溶媒)の質量(g)×100

これは、溶液の中に溶けている溶質が全体の何パーセントかということです。食塩水で例えると食塩水(g)中に食塩(g)が何パーセント含まれているかを表しています。

1-3.質量パーセント濃度の練習問題

質量パーセント濃度の求め方がわかったところで、練習問題をやってみましょう。

問題1 20gの食塩を水に溶かして400gにしました。この食塩水の質量パーセント濃度を求めましょう。

解答

質量パーセント濃度(%)= 溶質の質量(g)÷ 溶液(溶質+溶媒)の質量(g)× 100

なので、20(g) ÷ 400(g) × 100
答えは 5% となります。

問題2 20gの食塩を400gの水に溶かしました。この食塩水の質量パーセント濃度を求めましょう。

解答

上の問題と違うのは溶媒(水)と溶質(食塩)の合計(=溶液)が400gなのか、溶媒(水)が400gなのかというところです。ここを見間違えて濃度の計算を間違えることがよくあります。このことに特に注意して問題文を読むことがコツです。

質量パーセント濃度(%)= 溶質の質量(g)÷ 溶液(溶質+溶媒)の質量(g)× 100

なので、20(g) ÷(20+400)(g) × 100
答えは 4.8% となります。

\次のページで「2.モル濃度について」を解説!/

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