濃度

濃度の種類	計算式	補足
重量パーセント濃度[%]	（溶質質量[g]／溶液質量[g]）*100	俗に言う「濃度」
モル濃度[mol/l]	（溶質物質量[mol]／溶液の体積[l]）
重量モル濃度[mol/kg]	（溶質物質量[mol]／溶媒の質量[kg]）	沸点上昇・凝固点降下に使う
体積パーセント濃度[vol%]	（混合前溶質体積[l]／混合前体積和[l]）*100
規定度[N]	（グラム当量[eq]／溶液の体積[l]）

「濃度なんて中学校で習った」「当たり前」「簡単」と思われがちですが、結構奥が深いのが、この「濃度」です。

まず濃度は、用途別に上の表のような種類があります。

その性質の違いを知るために、下の問題を解いて見てください。

[問題]

次の記述の内、正しいものをすべて選べ。

（ア）質量百分率（質量パーセント濃度）は温度が変化しても変わらない。

（イ）モル濃度は温度が変化しても変わらない。

（ウ）重量モル濃度は温度が変化しても変わらない。

（エ）ある物質10gを1lの水に溶かした溶液の溶質のモル濃度は、同じ物質10gを同じ温度・圧力下で2lの水に溶かした溶液中の溶質のモル濃度の正確に２倍である。

（オ）ある物質10gを1lの水に溶かした溶液の溶質の質量百分率は、同じ物質10gを同じ温度・圧力下で2lの水に溶かした溶液中の溶質の質量百分率の正確に２倍である。

[上智大学]

[答え]

（ア）（ウ）

[説明]

（イ）溶媒の体積は、温度に依存しているので、濃度は変化する。つまり、温度が上がると、溶液の体積が増えるので、分母が大きくなる。結果として濃度は下がる。

（エ）溶質を溶媒に加えると、ごくわずかではあるが、体積は増加する。（本当にチョットダケだよ、でも変化は零ではない！）。だから溶媒1lに溶質を加えると、体積はわずかに1lを越える。2l の方も同じ事が言える。この変化は、互いに二倍にはならないから、濃度は倍にならない。

（オ）分母が違う！　1lの方は、溶液質量が1010gで、2l　の方は、2010gになる。これで和有るのだから、二倍にならない。

沸点上昇・凝固点降下と質量モル濃度

沸点上昇・凝固点降下は、モル数に比例する訳なので、出来れば分子の単位を「モル」にしたい。でも、モル濃度にすると、温度によって変化してしまう。沸点上昇・凝固点降下はもともと、温度を対象にしたものなので、温度依存すると、何を測っているのだか分からなくなる。

だから、モルを質量で割るのが望ましい。そういう訳で、質量モル濃度が望ましい。

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