溶液の濃度を表す際、質量パーセント濃度(%)と質量モル濃度(mol/kg)は異なる単位であり、それぞれが示す内容が異なります。質量パーセント濃度から質量モル濃度に変換する方法について、具体的に解説します。
質量パーセント濃度とは?
質量パーセント濃度とは、溶液中の溶質の質量が溶液全体の質量に対してどれくらいの割合を占めているかを示すものです。例えば、質量パーセント濃度が5%の場合、100gの溶液中に5gの溶質が含まれていることを意味します。
質量モル濃度とは?
質量モル濃度(mol/kg)は、溶液1kg中に含まれる溶質のモル数を示す単位です。モル濃度は溶質のモル質量と溶質の質量に基づいて計算されます。
質量パーセント濃度から質量モル濃度への変換方法
質量パーセント濃度から質量モル濃度に変換するためには、以下の式を使用します。
質量モル濃度(mol/kg) = (質量パーセント濃度 × 密度) / (モル質量 × 100)
ここで、密度は溶液の密度(g/cm³)で、モル質量は溶質のモル質量(g/mol)です。これらの値を知ることで、質量パーセント濃度を質量モル濃度に変換できます。
実例での計算
例えば、食塩水の質量パーセント濃度が10%で、食塩(NaCl)のモル質量が58.44 g/mol、溶液の密度が1.05 g/cm³の場合、質量モル濃度は次のように計算されます。
質量モル濃度 = (10 × 1.05) / (58.44 × 100) = 0.0018 mol/kg
注意点
変換において重要なのは、密度とモル質量の正確な値です。溶液の密度は温度や溶質によって変わるため、正確な計算を行うには適切なデータを使用する必要があります。
まとめ
質量パーセント濃度から質量モル濃度への変換は、密度やモル質量を知っていることが前提です。変換式を使用して、溶液の濃度をより直感的に理解できるモル濃度に変換できます。
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