ｐｐｍからモル濃度の変換の仕方について

質問

分子量ａで溶液の濃度が１ｐｐｍのとき、この溶液のモル濃度はどうやって求めるのですか？単位の変換があまりよく分かっていません。詳しく教えてください。

回答No.1

koz7291

目的のモル濃度を求めるには、情報が一つ足りません。それは、その溶液の密度または比重です。
　過去に、似たご質問に回答しました。溶液の密度・溶質の質量分率(ここでいう"1 ppm")・溶質のモル質量(分子量に"g/mol"という単位をつけたもの)から、溶質のモル濃度を求めるという問題です。次の質問です。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3170101.html

　上のサイトのNo.3です。そこに、式の導出から記したのですが、それを省略すると、求める公式は、次のようになります。式の導出にご興味があれば、上のサイトをよく読んでください。

(溶質のモル濃度)＝(溶液の密度)・(溶質の質量分率)/(溶質のモル質量)

　この式と、今のご質問を照らし合わせてみると、
(溶質の質量分率)＝1 ppm＝1×10^(-6)(「^(-6)」は「-6乗」)
(溶質のモル質量)＝a g/mol
となります。さらに、
(溶液の密度)＝d g/cm^3
とすると、

(溶質のモル濃度)＝d/1000a mol/L

となります。
　かなり途中の計算を省略して書きましたが、ご質問文にお書きの通り、単位の変換がかかわってきます。そのときに大事なこととして、
「物理量＝数値×単位」
という考え方というか自然法則を理解しておく必要があります。今回のご質問の例で申しますと、cm^3(立方センチメートル)をL(リットル)に変換する必要があったのですが、その際には、
1 cm^3＝10^(-3) L
という関係式が成り立っています。この式の右辺も左辺も、数値と単位の間にスペースが入っていますが、これには意味があって、
1×cm^3
10^(-3)×L
のように、「数値と単位をかけたもの」といういみなのです。ですので、
1 cm^3＝10^(-3) L
という式の両辺に10^3をかけてやると、
10^3 cm^3＝1 L
ということになり、等式はなりたちます。このことを、毎回単位の換算のときに忠実に実行していけば、機械的に、正確に単位の換算ができるようになります。分からなければ、何か例題をあげてまたご質問ください。紙と鉛筆を用意して、手を動かして計算してみると、よく理解できるようになると思います。