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未経験者のための化学講座

学習の目的

  • モル度の定義
  • モル度を含む計算の実行。

反応に含まれる分子の数

化学者は毎日、分子の量を扱っています。 私たちの反応は、化合物Aの分子が化合物Bの分子と反応して、化合物Cの分子がいくつできるかという形で表現されます。 試薬の量を決めるときには、一定体積の試薬に含まれる分子の数を知る必要があります。 パーセント溶液では、分子ではなく、グラム数しかわかりません。 2%のNaClの100mLの溶液は、2%のCsClの溶液とは分子の数が全く異なります。

モル度

化学者は主に、特定の化学式に従って反応する粒子の数を考慮した方法で溶液の濃度を表す必要があります。 割合の測定は、質量または体積のいずれかに基づいているため、一般的に化学反応には役立ちません。 モル数に基づく濃度単位が望ましい。 溶液のモル度(M)とは、1リットルの溶液に溶けている溶質のモル数のことです。 溶液のモル度を計算するには、溶質のモル数をリットルで表した溶液の体積で割ります。

text{モル度(M)}=frac{text{溶質のモル}}{text{溶液のリットル}}=frac{text{mol}}{text{L}}

体積は溶液のリットルであり、溶媒のリットルではないことに注意してください。 また、モル度を表記する場合、単位は記号Mで、「モル」と読みます。

Sample Problem: Calculating Molarity

42.23 gのNH 4 Clを500.0 mLの溶液を作るのに十分な水に溶かして溶液を調製した。 そのモル度を計算します。

ステップ1:既知の量をリストアップし、問題を計画します。

underline{text{Known}} underline{text{Unknown}}。 \ text{mass}=42.23 text{g}になります。 NH_4Cl text{molarity}= ? text{M}\ text{molar mass}? NH_4Cl=53.50 text{g}. / text{mol}になります。 \ text{volume solution}=500.0 text{mL}=0.5000 text{L}

塩化アンモニウムの質量をまずモル数に換算します。 次に、モル度をリットルで割って計算します。 与えられた体積がリットルに変換されていることに注意してください。

ステップ2:解答します。

42.23 text{ g } NH_4Cl times frac{1}. NH_4Cl times frac{1 text{ mol }. NH_4Cl}{53.50 text{ g }。 NH_4Cl} = 0.7893 text{ mol } NH_4Cl NH_4Cl\frac{0.7893 text{ mol }}。 NH_4Cl}{0.5000 text{ L}} = 1.579 text{ M}

ステップ3:結果について考えてみましょう。

モル度は1.579Mですから、1リットルの溶液には1.579molのNH 4 Clが含まれることになります。

実験室では、化学者は頻繁に既知のモル度の溶液を一定量用意しなければなりません。 その際、必要な溶質の質量を計算する必要があります。 モル度の式を並べ替えると、モル数が解け、それをグラムに変換することができます。 サンプル問題16.3.を参照してください

サンプル問題:

化学者は、過マンガン酸カリウム(KMnO 4)の0.250 M溶液を3.00 L用意する必要があります。 その溶液を作るためには、どのくらいの質量のKMnO 4が必要でしょうか?

Step 1: 既知の量をリストアップし、問題を計画します。

既知のもの

  • モル度 = 0.250 M
  • 体積 = 3.00 L
  • モル質量 KMnO 4 = 158.04 g/mol

不明

  • 質量 KMnO 4 = ? g

モル度にリットルを掛けて溶質のモル数を算出。

ステップ2:解答。

text{mol KMnO}_4 = 0.250 text{ M KMnO}_4 times 3.00 text{ L} = 0.750 text{ mol KMnO}_40.750 text{ mol KMnO}_4 times frac{158.04 text{ g KMnO}_4}{1 text{ mol KMnO}_4} =119 text{ g KMnO}_4

ステップ3:結果について考えてみましょう。

119gの過マンガン酸カリウムを水に溶かして3.00Lの溶液を作ると、モル度は0.250Mになります。

モル度計算の動画を見る:

概要

  • モル度の概念を使った計算について説明します。

Practice

以下のサイトで資料を読み、問題に取り組みましょう:

http://www.occc.edu/kmbailey/Chem1115Tutorials/Molarity.htm

Review

  1. Mは何の略か?
  2. 溶液のパーセント情報ではわからない、モル度からわかることは何ですか?
  3. モル度の計算を行うためには、分子について何を知っている必要がありますか?

用語集

  • モル度(M)。 1リットルの溶液に溶けている溶質のモル数

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