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溶液は化合物の混合物であり、それによってそれらの1つ(溶質)が溶媒として知られる他の化合物全体に分配されます。溶媒は常に混合物の最大部分を形成する化合物であり、実際の状況の大部分では溶媒は水です。溶液の特性は溶質の濃度によって変化するため、化学者はそれを測定するために濃度単位が必要です。最も重要な濃度単位はモル濃度です。モル濃度は、溶液1リットルあたりの溶質のモル数です。モル濃度は大文字のMで示され、化学のMは次のことを意味します。
モル濃度(M)=(溶質のモル)÷(溶液のリットル)。
溶質のモル数を計算するには、2つの情報が必要です。これらの情報は、他のデータから推測する必要があります。最初は溶質の化学式で、2番目は溶質の質量です。次に、溶液の体積を測定し、それをリットルに変換し、この数をモル数に分割することにより、モル濃度を計算します。
ほくろとは?
毛皮で覆われた動物はさておき、ほくろは化学の中心的な測定単位の1つです。 6.02 x 10のAvogadros数に基づいています23。これは、正確に12.000グラムの炭素12のサンプルに含まれる原子の数です。他の化合物の同じ数の粒子は、その化合物のモルです。化合物の1モルにはグラム単位の特性質量があり、これはたまたま原子質量単位(amu)単位の原子質量とまったく同じです。たとえば、水素の原子質量は1.008 amuであるため、水素1モルの重量は1.008グラムです。
周期表で原子質量を調べることができ、化学式に基づいて化合物の分子質量を計算できます。化合物の原子質量がわかれば、その化合物のモルの質量(モル質量)がすぐにわかります。化合物のサンプルが手元にある場合は、それを計量し、モル重量で割って、モル数を求めます。
例:水酸化ナトリウム(NaOH)のサンプルの重量は32グラムです。これは何モルですか?
周期表から、ナトリウム、酸素、水素の原子質量はそれぞれ22.990、15.999、1.008 amuであることがわかります。整数に丸めると、それらのモル質量はそれぞれ23、16、1グラムです。これらを合わせて、水酸化ナトリウムのモル質量を取得します。これは40グラムになります。この数を手持ちの量に分けて、モルの数を見つけます。
32 g / 40 g = 0.8モル。
モル濃度を見つける方法
溶質の質量を測定する方法がある限り、溶液の体積を測定することでモル濃度を計算できます。ここで注意してください、モル濃度は常にモル/リットルで表されるため、他の単位で体積を測定する場合は、リットルに変換する必要があります。役に立つと思われるいくつかの換算係数を以下に示します。
1リットル= 0.001立方メートル= 1,000ミリリットル= 0.264アメリカガロン= 33.81液量オンス。
例
12グラムの塩(NaCl)を20オンスの水が入ったビーカーに注ぎます。溶液中の塩のモル濃度はどのくらいですか?
この問題は、次の3つの簡単な手順で解決できます。
小数点以下1桁に丸めると、1モルのナトリウム(Na)の質量は23.0グラムであり、塩素(Cl)の質量は35.5グラムであるため、1モルのNaClの質量は58.5グラムです。 12 / 58.5 = 0.21モルに相当する12グラムがあります。
33.81オンスが1リットルと同じ場合、20オンスは20 / 33.81 = 0.59リットルに相当します。
NaClのモル数を溶液の体積で割り、モル濃度を求めます。
0.21モル÷0.59リットル=
0.356 M