質量パーセント濃度とモル濃度の変換とppmについて

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。 

#質量パーセント濃度 #モル濃度 #ppm

中学校で薬品を使うときに、質量パーセント濃度ではなく、モル濃度で書かれていることが多いので、濃度変換についてちょっとまとめておこうと思います。高校の内容が入りますが、変換できると便利ですよね。

質量パーセント濃度とモル濃度の変換についてまとめておきます。質量パーセント濃度も、モル濃度も 溶質 ÷ 溶液 であるということは同じですが、それらの単位が異なります。質量パーセント濃度は、 溶質(g)÷ 溶液(g)で、モル濃度は、溶質(mol)÷溶液(L)です。

たとえば2mol/Lの塩酸を質量パーセント濃度に変換してみましょう。塩酸の分子量は、

H:1 Cl:35.5

なので、HClより、1+35.5=36.5 です。この塩酸(2mol/L)の密度は、1.03g/cm3とします

溶質2mol→2×36.5=73g

溶液1L→1000cm3→密度をかけると→1030 g

となります。ですので質量パーセント濃度は、

73÷1030=0.070(7%)

となり、上記早見表の値と一致します。逆もまたしかりで、質量パーセント濃度からモル濃度へも、それぞれ変換をしていけば戻すことができますよね。

例えば

 塩酸7% 密度1.03g/ml

1リットル当たりで考えると、

 溶液 1000cm3→1030g

 溶質 1030g×0.07=72.1g →  72.1÷36.5(分子量)→ 1.97(mol)

 2mol/Lとなります。よく使う薬品で、塩酸と水酸化ナトリウムについて、濃度変換ソフトを作ってくださった方がいるようです。こちらを使って確かめてみてもいいですね。

https://keisan.casio.jp/menu/person/TaikiIkekame

参考 規定度について

規定度は、「N」で表記される。モル濃度に、酸・アルカリの価数をかけたもの。

参考 ppmについて

また100万分率のppmという単位もよく目にしますね。

ppm

 溶質の質量(mg)/溶液の質量(mg)×10^6

で計算することができ、パーセントが100分率なのに対してppmは100万分率です。

溶液1kgの中に1 mgの溶質が溶けていれば、1 ppmとなります。

また所属している研究会で聞いた話によると、お年玉年賀状の1等が当たる確率が1ppmだとのことです(調べてみました)。たしかに、面白いですね。

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