濃度(モル濃度・質量パーセント濃度・希釈)
溶質の量・水の量・体積を変えると、モル濃度 と 質量パーセント濃度 がどう決まるか、そして「水を足す希釈」では何が変わり何が変わらないかを体感します。
0.50 mol
58 g/mol
200 g
250 mL
溶質の質量 m = n×M
—
モル濃度 c = n / V
—
質量% = m /(m+水) × 100
—
溶質の粒子数(一定)
—
ビーカー(色の濃さ = モル濃度。粒子=溶質)
体積とモル濃度(同じ n でも V が増えると c は下がる)― 赤丸をドラッグして V を変えられます
溶液の「濃さ」を数で表すのが濃度です。代表的に2つあります。
モル濃度
質量パーセント濃度
希釈は水を足して体積を増やす操作です。溶質の量(粒子数 n)は変わらないのに体積 V が増えるので、モル濃度は下がり、色は薄くなります。
モル濃度
c = n / V(mol/L)── 溶質の物質量 n を溶液の体積 V で割ったもの。質量パーセント濃度
= 溶質の質量 /(溶質+溶媒)× 100(%)── 溶液全体に対する溶質の質量の割合。希釈は水を足して体積を増やす操作です。溶質の量(粒子数 n)は変わらないのに体積 V が増えるので、モル濃度は下がり、色は薄くなります。
いま何が起きている?
ここがポイント
- c = n / V ── モル濃度は「物質量 ÷ 溶液の体積(L)」。単位は mol/L。
- 質量% = m /(m+水質量) × 100 ── 体積ではなく質量の比なので、水の質量を増やすほど下がる。
- 希釈では n は不変 ── 水を足しても溶質の粒子数は変わらず、V が増えるぶん c だけが小さくなる(
c₁V₁ = c₂V₂)。 - 色の濃さはモル濃度の目安 ── 同じ溶質量でも体積が2倍になれば濃度は半分、色も約半分の濃さになる。