モル濃度計算機
モル濃度(M)は、溶液1リットルあたりの溶質のモル数で表される溶液の濃度です。定義式はM = n/Vで、この計算機では関連する4つの量(モル数、質量(モル質量が与えられた場合)、体積、モル濃度)のいずれかを、残りの3つから計算できます。水溶液の化学、バッファー調製、生化学のベンチワーク、500 mLの0.9%生理食塩水を作るのに何グラムのNaClが必要かといった宿題の問題に使えます。
モル濃度の問題を解く方法
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1
求めるものを選ぶ
モル濃度、モル数、質量、体積、またはモル質量。
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2
既知の3つの値を入力
計算機は`M = n/V`と`n = mass / molar_mass`を変形して、未知数を分離します。
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3
結果を読む
単位が揃えられます。モル濃度はmol/L(M)、質量はグラム、体積はリットルです。
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4
実用的な単位に変換
ベンチスケールの調製向けに、mL、マイクロモル、マイクログラムへ。
中心となる式
モル濃度 (M) = モル数 (n) / 体積 (V, 単位はリットル)モル数 (n) = 質量 (g) / モル質量 (g/mol)
組み合わせると:
M = 質量 / (モル質量 × V)
例題
500 mLの0.9% w/v生理食塩水(生理的食塩水、約0.154 M)を作るには何グラムのNaClが必要ですか?
- NaClのモル質量: 58.44 g/mol。
- 目標モル濃度: 0.154 M、体積: 0.500 L。
- 必要なモル数: 0.154 × 0.500 = 0.077 mol。
- 必要な質量: 0.077 × 58.44 = 4.50 g。
250 mLにグルコース10 g(C₆H₁₂O₆、MM = 180.16 g/mol)を溶かした溶液のモル濃度は?
- グルコースのモル数: 10 / 180.16 = 0.0555 mol。
- 体積: 0.250 L。
- モル濃度: 0.0555 / 0.250 = 0.222 M。
100 mLの0.1 M HClを作るには1 M HClをどれだけ使いますか?
希釈の式を使います: C₁·V₁ = C₂·V₂。
- 1 × V₁ = 0.1 × 100、よってV₁ = 1 M HClを10 mL、100 mLまで希釈します。
単位早見表
| 記号 | 単位 | ベンチ作業での代表的な範囲 |
|---|---|---|
| M | mol/L | mM〜10 M |
| mM | 10⁻³ M | バッファー、細胞培地 |
| µM | 10⁻⁶ M | 酵素基質 |
| nM | 10⁻⁹ M | 高親和性結合 |
| pM | 10⁻¹² M | 非常に希薄なトレーサー |
知っておくべき一般的なモル質量
| 化合物 | 化学式 | モル質量 (g/mol) |
|---|---|---|
| 水 | H₂O | 18.02 |
| 塩化ナトリウム | NaCl | 58.44 |
| スクロース | C₁₂H₂₂O₁₁ | 342.30 |
| グルコース | C₆H₁₂O₆ | 180.16 |
| トリス塩基 | C₄H₁₁NO₃ | 121.14 |
| EDTA(二ナトリウム) | C₁₀H₁₄N₂Na₂O₈ | 372.24 |
| HCl | HCl | 36.46 |
| NaOH | NaOH | 40.00 |
モル濃度・質量モル濃度・% (w/v) の違い
- モル濃度(M): 溶液1リットルあたりのモル数。温度依存です(溶液の体積が温度で変わります)。
- 質量モル濃度(m): 溶媒1キログラムあたりのモル数。温度に依存せず、束一的性質に使われます。
- 質量パーセント濃度 w/v: 溶液100 mLあたりの溶質のグラム数。臨床での調製でよく使われます(例: 0.9%生理食塩水 = 100 mLあたりNaCl 0.9 g)。
実用的なベンチのヒント
- 先に溶かしてから目標体積まで満たす。 満たした体積に溶質を加えると超過します。
- pHは溶解度に影響します。 化合物によっては完全に溶かすために特定のpHが必要です。
- メスフラスコは最終体積についてはビーカーより正確です。
- 母液(ストック溶液)は希釈しやすい濃度で保存します。10×、100×、1000×のストックが標準です。
よくある質問
100 mLあたりのグラム数をモル質量で割り、10を掛けます。0.9% w/vのNaClなら: 0.9 / 58.44 × 10 = 0.154 M。
モル濃度は水1リットルあたりではなく、最終溶液1リットルあたりのモル数です。少なめの水から始めて溶かし、その後で目標体積まで満たしてください。目標体積分の水を使うと、特に高モル濃度では濃度がわずかにずれることがあります。
わずかに変わります。溶液は熱で膨張するので、より高温の液体中の同じモル数は濃度が低くなります。室温±10 °C以内のほとんどのベンチワークでは無視してかまいません。精密な束一的測定には、代わりに質量モル濃度(溶媒1 kgあたりのモル数)を使ってください。
mol(モル)は量です、6.022 × 10²³個の粒子。M(モーラー)は濃度です、1リットルあたりのモル数。「1 M NaOH」のボトルは濃度が1モーラーであることを示し、総量は指定しません。
いいえ。計算機はブラウザ内で動作し、入力を一切送信しません。
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