モル濃度と質量モル濃度

質問

高校1年の範囲です。

なぜモル濃度を求めるとき、分母は溶液の体積であり、
質量モル濃度を求めるとき、分母は溶媒の質量なのでしょうか。

溶媒の体積とか、溶液の質量とかではだめなのですか？

回答No.1

c80s3xxx · ベストアンサー

よい質問です．
まず，(体積)モル濃度ですが，これはどちらかというと作業的な利便性の高い濃度単位です．液体は体積で扱うのが便利です．正確に 1mL を繰返し取ることは比較的容易ですが，正確に 1g を繰返し取ることは，あまり容易ではありません．なので，体積ベースというのは，作業的な利便性が高いのです．
ところが，溶媒にものを溶かすと体積が増える場合もありますし，減る場合もあります．なので，溶媒の体積を分母にとっても，あまりありがたみはありません．しかし，溶液の体積を分母に取れば，溶液を一定体積取り出したりしたときに，そこに含まれている問題の物質の総量を容易に計算できたりと，たいへん御利益があります．一方で，温度変化を伴うような場合には，あまり適当な取り方ではありません．液全体の膨張収縮だけで濃度の数値が変動するからです．
質量モル濃度は，溶媒の質量を分母に取りますが，本来の意味は，溶媒と溶質のモル比なのです．これがわかると，溶液の中のモル分率が容易に計算できます．そして，混合物の性質を議論するときにもっとも重要なのが，構成成分のモル分率なのです．モル分率を使うことの意味は，大学レベルの化学で厳密に出てきます．
溶液の質量をベースにした濃度というのも使います．たとえば，質量%濃度というのは，溶液全体の質量に対して溶けている溶質の質量を表わし，たとえば高分子の濃度はこれをベースに議論されることがふつうです．高分子物質は，大概に場合分子量に分布のある混合物で，分子量や物質量を簡単に議論することができません．また，温度が変わると大きく変化する性質が多いために，その関係の実験や評価が多いため，体積ベースの濃度設定は意味がよくわからないから，というのが主な理由でしょう．
ということで，濃度の取り方はいろいろあって，それぞれに有効な場面があるんだ，といえますね．

お礼

なるほど。
やっぱりちゃんと理由があったんですね。
納得しました。

ありがとうございました＾＾