質量モル濃度計算ツール
質量モル濃度(m)は、溶液の濃度を溶媒1キログラムあたりの溶質のモル数として表したものです。モル濃度とは異なり、体積ではなく質量に基づくため、温度が液体の体積を変化させても値は変わりません。そのため、沸点上昇や凝固点降下といった束一的性質を扱う場面では、質量モル濃度が適切な指標になります。溶質のモル数と溶媒の質量(キログラム)を入力すると、このツールは式 m = n / kg を使って質量モル濃度を即座に返します。
質量モル濃度の計算方法
-
1
溶質のモル数を入力する
溶けている物質の量をモル(n)で入力します。
-
2
溶媒の質量を入力する
溶液全体ではなく、純粋な溶媒の質量をキログラム(kg)で入力します。
-
3
質量モル濃度を読み取る
結果はmol/kgで表示され、溶質のモル数を溶媒のキログラム数で割って求められます。
質量モル濃度の公式
質量モル濃度は次のように定義されます。
m = 溶質のモル数 (n) / 溶媒の質量 (kg)
単位は mol/kg で、しばしば m(イタリック体の小文字)と書かれ、モラル と呼ばれることもあります。よく注意してください。分母は 溶媒 だけの質量、つまり溶かす対象である水・エタノール・その他の液体の質量であり、溶液全体の質量ではありません。これは質量モル濃度を計算するときに最も多い間違いです。
計算例
2 kgの水に0.5 molのグルコースを溶かす場合を考えます。
- 溶質のモル数:0.5 mol
- 溶媒の質量:2 kg
- 質量モル濃度:0.5 ÷ 2 = 0.25 mol/kg
したがって、この溶液は0.25モラルです。もし代わりに0.5 kgの溶媒に1 molの溶質があれば、質量モル濃度は1 ÷ 0.5 = 2 mol/kgになります。
参照表
| 溶質のモル数 (n) | 溶媒の質量 (kg) | 質量モル濃度 (mol/kg) |
|---|---|---|
| 0.5 | 2.0 | 0.25 |
| 1.0 | 1.0 | 1.00 |
| 2.0 | 0.5 | 4.00 |
| 0.1 | 0.25 | 0.40 |
| 3.0 | 1.5 | 2.00 |
質量モル濃度とモル濃度の違い
- 質量モル濃度(m): 溶媒1キログラムあたりのモル数。質量に基づくため 温度に依存しません。加熱しても冷却しても値は変わりません。
- モル濃度(M): 溶液1リットルあたりのモル数。体積に基づくため、液体が膨張・収縮するのに伴って 温度によって変化します。
室温付近の希薄な水溶液では、1 Lの水が約1 kgであるため両者の数値は近くなりますが、濃厚な溶液・非水溶媒・精密な計算では両者は乖離します。
よくある落とし穴
- 溶媒の質量ではなく溶液の質量を使ってしまう。 溶媒は必ず単独で秤量するか、全体の質量から溶質の質量を差し引いてください。
- グラムとキログラムを混同する。 公式にはキログラムが必要です。まずグラムを1000で割ってください。
- mとMを取り違える。 小文字の m は質量モル濃度(溶媒1 kgあたり)、大文字の M はモル濃度(溶液1 Lあたり)です。
- 質量をモルに換算し忘れる。 溶質のグラム数から始める場合は、ここに値を入力する前にモル質量(g/mol)で割ってください。
よくある質問
質量モル濃度(m)は溶媒1キログラムあたりの溶質のモル数で、モル濃度(M)は溶液1リットルあたりの溶質のモル数です。質量モル濃度は質量に基づき温度に依存しません。モル濃度は体積に基づき、温度によってわずかに変化します。
質量モル濃度は、温度に関係なく一定に保たれるように溶媒1キログラムあたりで定義されます。溶質の質量は分母から除かれており、まさにこの点が質量モル濃度を単純な質量濃度と区別しています。
溶質の質量(グラム)を、そのモル質量(g/mol)で割ります。たとえば18 gのグルコース(モル質量180 g/mol)は18 ÷ 180 = 0.1 molとなり、これを溶質のモル数として入力します。
いいえ。計算はすべてお使いのブラウザ内で実行されます。入力した数値がサーバーに送信されたり、保存されたり、共有されたりすることは一切ありません。
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