炭酸ナトリウム水溶液の質量パーセント濃度とモル濃度の計算方法

化学の問題で出題される質量パーセント濃度やモル濃度の計算方法は、少し難しく感じるかもしれませんが、実際に手順を追って計算すればしっかりと理解できます。本記事では、炭酸ナトリウム十水和物（Na2CO3・10H2O）の水溶液について、質量パーセント濃度とモル濃度を求める方法をわかりやすく解説します。

質量パーセント濃度の求め方

質量パーセント濃度（%）は、溶質の質量が溶液全体の質量に占める割合を示します。問題の内容に基づき、まずは溶質である炭酸ナトリウム十水和物（Na2CO3・10H2O）の質量を求め、次に溶液全体の質量を計算します。これらを使って質量パーセント濃度を求める手順を説明します。

炭酸ナトリウム十水和物（Na2CO3・10H2O）の分子量を計算します。まず、Na2CO3・10H2Oの分子量を計算します。

Na2CO3・10H2Oの分子量 = (2×23) + (12) + (3×16) + (10×18) = 286 g/mol

次に、この物質の14.3gがどれくらいのモル数に相当するか計算します。

モル数 = 14.3g ÷ 286 g/mol = 0.05 mol

溶質のモル数を求めたので、次に溶液の全体の質量を計算します。溶液の質量は溶質の質量14.3gと水の質量35.7gを足したものです。

溶液の質量 = 14.3g + 35.7g = 50g

最後に、質量パーセント濃度を求めます。

質量パーセント濃度 = (溶質の質量 ÷ 溶液の質量) × 100 = (14.3g ÷ 50g) × 100 = 28.6%

モル濃度は、溶液中の溶質のモル数が溶液1Lあたりにどれくらい含まれているかを示す値です。この問題では、モル濃度を求めるために、まず溶質のモル数を求め、それを溶液の体積に合わせて計算します。

まず、溶質のモル数はすでに求めた通り、0.05 molです。次に、溶液の体積を求めます。溶液の質量は50gですが、密度が1.06g/cm³であることが与えられています。体積は次の式で求められます。

体積 = 質量 ÷ 密度 = 50g ÷ 1.06g/cm³ = 47.17 cm³

体積は47.17 cm³ですが、モル濃度を求めるにはL（リットル）単位で求める必要があります。1L = 1000cm³なので、体積をリットル単位に変換します。

体積 = 47.17 cm³ ÷ 1000 = 0.04717 L

モル濃度は、モル数 ÷ 体積で計算できます。

モル濃度 = 0.05 mol ÷ 0.04717 L = 1.06 mol/L

炭酸ナトリウム十水和物（Na2CO3・10H2O）の水溶液について、質量パーセント濃度とモル濃度を求める方法は以上の通りです。質量パーセント濃度は28.6%、モル濃度は1.06 mol/Lとなります。これらの計算を実際に手順を追って行うことで、化学の問題がより理解しやすくなります。

質量パーセント濃度やモル濃度の計算は、化学基礎を学ぶ上で非常に重要な基本的なスキルです。慣れることで、他の類似の問題にも対応できるようになるので、是非練習してみてください。