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CalcMax

モル濃度計算

範囲：0.00 M〜100 M

範囲：0.00 g〜1,000,000 g

範囲：1〜100,000

範囲：0.00 L〜1,000 L

計算結果

1.00000 M

モル濃度

溶質の質量
5.844 g
モル質量
58.440 g/mol
溶液の体積
0.100 L

モル濃度は溶液1リットルあたりの溶質のモル数で、この計算機はその関係を両方向に扱います。モル濃度、溶質の質量、そのモル質量、できあがった溶液の体積という4つの値のうち、どれか3つを入れると残りの1つが他から解かれます。モル濃度を空にすればその調製が生む濃度が出て、体積を空にすれば何ミリリットルまでメスアップすればよいかが出て、質量を空にすれば何をはかり取ればよいかが出ます。4つはひとつの等式で結ばれているので、モードを選ぶ必要はありません。空にした欄が答えになる欄です。

6種類の身近な試薬、実験台での2通りの調製

試薬化学式モル質量（g/mol）1 Mを500 mL（g）0.1 Mを1 L（g）
塩化ナトリウム（食塩）NaCl58.4429.225.84
水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）NaOH39.997204
炭酸ナトリウム（炭酸ソーダ）Na2CO3105.98852.9910.6
水酸化カリウム（苛性カリ）KOH56.10528.055.61
硫酸銅（II）五水和物（胆礬）CuSO4·5H2O249.677124.8424.97
グルコース（ブドウ糖）C6H12O6180.15690.0818.02

右の2列は、あえて「1 Mを1リットル」のグラム数にはしていません。それはモル質量をもう一度印刷しただけの数だからです。代わりに、実験台でよく出てくる2つの量を置きました。左のレシピ列は0.5モル、右のレシピ列は0.1モルにあたり、同じ試薬なら右の列は左の列のちょうど5分の1になります。結晶水を持つ試薬ではモル質量がそれをすでに含んでいます。胆礬が124.84グラムを要するのに、無水の硫酸銅ならおよそ80グラムで済むのはそのためです。

公式

モル濃度（mol/L） = 溶質のモル数 ÷ 溶液のリットル数。モル数 = 質量（g） ÷ モル質量

モル濃度
溶液1リットルあたりの溶質のモル数で、Mと書きます。溶質の性質ではなく、できあがった溶液の性質です
質量
はかり取る溶質の質量（g）。はかりが返す数がこれです
モル質量
溶質1モルあたりのグラム数。試薬ラベルか化学式から取ります
体積
できあがった溶液の体積（L）。メスフラスコの標線までメスアップした体積で、最初に入れた水の体積ではありません
M
mol/Lの略記。1ミリモル濃度は0.001 Mで、mMと書きます

プロトコルが濃度を与えていて、はかり取る質量が欲しいときに使います。逆に、何かをはかり取ったあとでその溶液がどれだけ濃いかを知りたいときにも使います。溶液の体積が関わる問いなら、これが正しいページです。体積が問いに無いなら手元にあるのはモル数だけで、グラムとモルの変換のページのほうが近道です。ストック液の希釈も、濃度と体積の積が変わらないという同じ関係です。溶媒1キログラムあたりで表す濃度のページではありません。それは質量モル濃度で、分母が違います。

計算例

  1. 1 Mの塩化ナトリウムを100 mL調製する

    1. 必要なモル数：1 mol/L × 0.1 L = 0.1モル
    2. 質量：0.1モル × 58.44 g/mol = 5.844グラムの塩化ナトリウム
    3. 5.844グラムをはかり取り、100 mL未満の水に溶かす
    4. そのあと体積をきっかり100 mLまでメスアップする。この最後の一手が、およそ1 Mではなく1 Mにする

    5.844グラムを水100 mLに溶かすのは、溶液100 mLを調製することとは違います。塩が場所を取るので、できあがりの体積は100 mLを少し超え、濃度は1 Mを少し下回ります。この濃さでは2%ほど低い程度ですが、5 Mでは溶質が全体のかなりの割合を占めるので差ははるかに大きくなります。メスフラスコが要るのはそのためです。

  2. 逆算：0.5 Mを250 mL作るには何をはかるか

    1. 必要なモル数：0.5 mol/L × 0.25 L = 0.125モル
    2. 質量：0.125モル × 58.44 g/mol = 7.305グラム
    3. 質量の欄を空にしたので、はかり取る質量が答えとして返る
    4. 体積を半分にすれば質量も半分になる。0.5 Mは1 Mの半分、250 mLは500 mLの半分

    半分が二つ打ち消し合います。0.5 Mの250 mLは、0.25 Mの500 mLとまったく同じ0.125モルを含んでいます。濃度と体積は片方が上がれば片方が下がる関係にあり、それが希釈の式C₁V₁ = C₂V₂の中身そのものです。

適用限界

モル濃度は溶液1リットルあたりで定義され、水1リットルあたりではありません。この区別が、このページがあなたの代わりにはできない一点です。溶質を加えると体積が変わるので、使う水の量はあなたが求めた体積とは違います。1 Mの塩化ナトリウムを1 L作るには58.44グラムを溶かしてから標線までメスアップしますが、それに使う水は1リットルより少し少なくなります。体積は温度でも変わります。4°Cで調製して25°Cで使う溶液は、ラベルの表示より少し薄くなります。一方、溶媒1キログラムあたりで表した濃度はまったく動きません。質量モル濃度が存在するのはそのためです。このページは溶質が純粋で無水であることを前提にしています。CuSO4·5H2Oのような水和物は結晶水を自分の式量に抱えているので、その分だけ多く必要です。下の試薬表は水和物の形の数値を載せています。濃度の欄が受け付けるモル濃度は0.00001 Mから100 Mまでで、選べる単位はMとmMだけです。答えは常にMで小数点以下5桁まで表示されるからです。マイクロモル濃度やナノモル濃度の溶液は実在しますが、ここでは0.00000と表示されてしまいます。0と読める数は、拒否より悪いものです。最後に、モル濃度は規定度ではありません。硫酸のように化学式単位あたり2当量以上を供与する物質では、両者はその係数だけ違います。

よくある質問

モル濃度とは何か
溶液1リットルあたりの溶質のモル数で、Mと書き、モーラーと読みます。1 Mの溶液1リットルには、溶かした物質がちょうど1モル入っています。0.1 Mはその10分の1です。溶質ではなくできあがった溶液を表す量なので、同じ58.44グラムの塩化ナトリウムは1リットルなら1 M、半分の500ミリリットルなら2 Mになります。SIの単位はモル毎立方メートルで、数値は1,000分の1になります。1 mol/m³は0.001 Mです。
グラムからモル濃度を求めるにはどうするのか
質量をモル質量で割ってモル数を出し、それを溶液の体積（リットル）で割ります。塩化ナトリウム5.844グラムを100 mLに入れる場合、モル質量は58.44 g/molなので0.1モル、0.1 ÷ 0.1 L = 1 Mです。2つの割り算はひとつにまとめられます。モル濃度 = 質量 ÷ (モル質量 × 体積)。このひとつの式を、どの欄を空にするかに応じてこのページが解いています。
1 Mを500 mL作るには塩化ナトリウムがどれだけ要るか
29.22グラムです。1 Mの半リットルには0.5モル入るので、0.5 × 58.44 = 29.22グラムになります。下の試薬表には塩化ナトリウムと同じ数値が、他の5つの身近な試薬とともに2通りの実験台の量で載っています。1 Mを500 mL作るときに量り取る質量と、0.1 Mを1 L作るときに量り取る質量です。前者は0.5モル、後者は0.1モルにあたり、同じ試薬なら後者の質量は前者の5分の1になります。
なぜ3つの値を求めるのか
4つの量がひとつの等式、モル濃度 = 質量 ÷ (モル質量 × 体積)で結ばれているので、どれか3つが決まれば4つ目も決まるからです。このページにモードの切り替えは要りません。ひとつの欄を空にすれば、それが解かれる欄になります。4つすべてを入れて互いに1%を超えて矛盾する場合は、黙ってどれかを選ぶのではなく計算を止めます。別々の出どころから来た4つの数が食い違うときは、たいていどれかが別の物質のものです。
マイクロモル濃度で入力できるか
濃度の欄ではできません。選べるのはMとmMだけです。答えは常にMで小数点以下5桁まで表示されるので、1 µMは0.00000と印字され、0と見分けが付きません。そのためこの欄は0.00001 M、つまり10 µMから始まります。それより下を扱うのは正真正銘の化学ですが、このページが正直に見せられる化学ではありません。そうした溶液は質量と体積の欄から入れて、そこから答えを読んでください。

参考文献

関連する計算ツール

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