Concentration Calculator
Molarity, Percentage, and Dilution Analysis
Calculate Molar Concentration (mol/L). $$ M = \frac{mass}{MW \times Volume} $$
Calculate Mass Percentage (wt%). $$ \% = \frac{mass_{solute}}{mass_{solute} + mass_{solvent}} \times 100 $$
Calculate Dilution Volume. $$ C_1 V_1 = C_2 V_2 $$
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化学の基本:濃度計算をマスターする
化学実験において、溶液の濃度を正確に調整することは全ての基本です。少しの誤差が、反応速度や生成物の収量、あるいは安全面に大きな影響を与える可能性があります。
1. モル濃度(Molarity, M)
最も頻繁に使われる濃度単位で、溶液1リットル(L)中に溶けている溶質の物質量(mol)を表します。単位は mol/L または M(モーラー)と読みます。
$$ \text{モル濃度 (M)} = \frac{\text{溶質の質量 (g)} / \text{分子量 (g/mol)}}{\text{溶液の体積 (L)}} $$
計算のコツは、すべての単位を標準化することです。質量はグラム(g)、体積はリットル(L)に直してから計算しましょう。ミリグラム(mg)やミリリットル(mL)のまま計算すると、桁を間違える典型的なミスにつながります。
2. 質量パーセント濃度(Weight Percent, wt%)
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かを示します。家庭用の洗剤や食品の成分表示などでよく見られます。
注意点として、分母は「溶媒(水など)」だけではなく、「溶質+溶媒」の合計質量であることです。
3. 希釈の黄金律:$C_1 V_1 = C_2 V_2$
濃い溶液(ストック液)を薄めて、目的の濃度の溶液を作る場合に使われる公式です。
- $C_1$: 元の濃度
- $V_1$: 必要な元の溶液の量(これから求めることが多い)
- $C_2$: 作りたい濃度
- $V_2$: 作りたい量
例えば、「10Mの塩酸から、1Mの塩酸を100mL作りたい」場合、
$10 \times V_1 = 1 \times 100$ より、$V_1 = 10 \text{ mL}$
となります。つまり、10M塩酸を10mL取り、そこに水を加えて全量を100mLにします(水90mLを加えるわけではない点に注意!体積変化があるため、メスアップが基本です)。