モル濃度に入る前に、溶液について復習しましょう。
- 溶液
- 物質が液体に溶けてできた混合物
- 溶質
- 溶液に溶けている物質
- 溶媒
- 溶質を溶かしている液体
中学の時に一度触れている内容ですが、きちんと復習しておきましょう。何せ名前がややこしいですので。
たとえば「塩化ナトリウム水溶液」について考えてみましょう。要するに食塩水です。これは「塩化ナトリウム」を「水」に溶かした「溶液」ですね。この塩化ナトリウムが”溶質”であり、水が”溶媒”です。
水溶液も、体積から粒子数が分かった方が便利です。
モル濃度に入る前に、溶液について復習しましょう。
中学の時に一度触れている内容ですが、きちんと復習しておきましょう。何せ名前がややこしいですので。
たとえば「塩化ナトリウム水溶液」について考えてみましょう。要するに食塩水です。これは「塩化ナトリウム」を「水」に溶かした「溶液」ですね。この塩化ナトリウムが”溶質”であり、水が”溶媒”です。
濃度の定義に行くまえに、モル濃度を導入する理由を考えてみます。
中学校でも酸と塩基の反応は習ったと思います。このような反応は、水溶液と水溶液を混ぜて行われることが圧倒的に多いんですね。たとえば次のような塩酸と水酸化ナトリウムの反応
HCl+NaOH → NaCl+H2O
の場合、塩酸も水酸化ナトリウムもどちらも水溶液です。ということは、水溶液を何mlかはかり取ったときに、そのなかに塩酸や水酸化ナトリウムが何粒入っているのかが分からなければ、過不足なく反応を進めることができません。
さて、いよいよモル濃度の定義に入ります。
たとえば、「HCl6mol/l」というラベルの貼ってある瓶があったとしましょう。その瓶に入っている水溶液を1Lだけビーカーに移した時、ビーカーに入っているHClの物質量は6molです。もし100mlだけビーカーに移したとしたら、そのビーカーに入っているHClの物質量は0.6molですね。
モル濃度を使って計算をしてみましょう。
塩酸と水酸化ナトリウムの反応をもういちど例に出して考えてみます。
問題:濃度の分からない塩酸の水溶液が200mlある。これに6.0mol/l水酸化ナトリウム水溶液を加えたところ、30ml加えたときに完全に反応した。塩酸の濃度はいくらか。
答え:化学反応式から、HClとNaOHは1:1で反応する。ということは、最初からあったHClの物質量と、加えたNaOHの物質量は同じ。求める塩酸の濃度をx〔mol/l〕とすると、0.20x=6.0×0.030 ∴x=0.90〔mol/l〕
このくらいのことが分かれば、モル濃度の基礎は大丈夫です。あとは、モル濃度の計算くらいなら、それぞれの問題ごとにパターンを覚えてしまった方がいいですね。