溶液の濃度とは？〜質量パーセント濃度・モル濃度・質量モル濃度をやさしく解説〜

博士！「濃度」って，いったい何を表しているんですか？単位も〔％〕とか〔mol/L〕とか、いくつか濃度の単位が出てきて、訳がわからないんです！

ふむ。化学においてとても重要なことを学んでいるようだね。

濃度というものが表れるのは、溶液についての話なんだ。だから、まず溶液がどういうものかを理解しておかなければならない。

ふむふむ、”溶質”が”溶媒”に溶けて”溶液”となるんですね。

そういうこと。だから、溶液の質量は溶質と溶媒を足したものになっているよ。

さて、ではいよいよ濃度についてだ。

濃度とは「溶質がどれだけ入っているか」を表す量のことだよ。濃さを数字で表して，共通の尺度で比べられるようにするためだね。

「食塩水は”濃い”とか”薄い”」という表現だと、どうしても感覚的なものになってしまうだろう？

た、確かに。きのう食べたラーメン、友達は「味が薄い」と言っていましが、僕は「濃い」と感じました。人にもよりますね。

そう。だから「濃度」として「数値化」することで客観的に比較できるようにするんだ。

このとき、数値化の仕方にいくつか種類があるため、濃度の表し方がいくつか存在することになるんだ。

濃度の表し方は実はたくさんあるんだけど、絶対に覚えておきたいのは２つだ。順番に紹介していくよ。

では、まずは一番有名な「質量パーセント濃度」という濃度の表し方から見ていこう。

単位が〔％〕ですね。パーセントってことは，割合で表すんですか？

その通りだよ。質量パーセント濃度は「溶液全体の質量に対して，溶質が何％含まれているか」を示す濃度なんだ。式で書くとこうだよ。

一問例題を解いてごらん。

簡単ですよ。

まず、水（溶媒）95g と食塩5g（溶質）を足して100g　が食塩水（溶液）となりますね。

そのうち食塩（溶質）が５gだから、計算式に入れると…

５％ですね！

うむ。正解だ。

この〔％〕（パーセント）という単位で表すのは、確かによく見ますね。

あぁそうだね。日常的に濃度を表現するには一番わかりやすいだろう。

確かに。お酢やお酒など、スーパーに売っているものは％の単位で書いてあるものが多いですね。これが質量パーセント濃度という表し方なんですね。

そういうこと。では次に進もう。

次は「モル濃度」だ。

以前学習した「モル」を使う濃度ということですか？日常で聞いたことはない濃度の単位ですよね。

うん。化学では反応式をモル〔mol〕すなわち物質量で扱うから，モル濃度は化学を勉強する際の計算で特に便利なんだ。確かに日常では使わないね。

計算式は、こうだよ。

一問例題を解いてみよう。

まず、NaCl の式量（式を構成する原子量の和）は 58.5 となりますね。NaCl 58.5g をまずはモル〔mol〕に変換したいから、ええと

NaCl 5.85 g は、物質量で表すと 0.10mol のことです。

これを「溶液の体積」で割ればいいですね。「1.0Lの溶液」とあるので、そのまま1.0Lで割ればいいですよね。

大正解！わかってきたみたいだね。

計算式は違いますが、どちらも本質的には「溶質がどれくらい入っているか」を数値化したものなんですね。

うむ。化学反応の実験は、溶液の中で行うことが多いからね。濃度の考え方はとても重要なんだ。特に、この「モル濃度」は化学ではメインとなる濃度の表し方になるよ。

実験をするにしても、まずは濃度調整から始まることも多い。素早く、正確に計算できるようにね！何回も繰り返し計算しているときっとすぐできるよ。

よーし！頑張るぞ！

ところで博士、「質量パーセント濃度」と「モル濃度」以外で有名なものはありますか？

あるよ。

と言っても、一般的には使用頻度はグッと落ちてしまうけどね。次に有名なのは「質量モル濃度」かな。

なんだか「質量パーセント濃度」と「モル濃度」が合体したような濃度ですね…

溶媒 1 kg あたりに溶質が何 mol 含まれるかを表す濃度なんだ。式はこうなるよ。

覚えてしまえば、計算自体はなんてことないですね。

モル濃度と違って「溶媒の質量」を使うので，温度による体積変化の影響を受けにくい。「沸点上昇」や「凝固点降下」などの「希薄溶液の性質」に関する計算で使われるよ。まぁ、必要な人以外は今は知らなくてOKだ。

ここまで知っていれば、困ることはまずないだろう。