モル濃度

質問

濃硫酸は重量百分率で96.0％の硫酸を含み、その比重は1.84である。この硫酸のモル濃度はいくらか。

わかりません。よろしくおねがいします。

回答No.1

koz7291 · ベストアンサー

質問が「モル濃度はいくらか」ですので、まずモル濃度とは何かを考えることから始めます。
　モル濃度の定義は、

モル濃度＝溶質の物質量÷溶液の体積…（１）

です。これらを順々に求めていきます。

　溶質（純粋な硫酸）の物質量ですが、物質量の定義から、

物質量＝質量÷モル質量…（２）

です。今、この濃硫酸が1 Lあるとすると、その比重が1.84であることから、密度は1.84 g/cm^3(1.84 g/mL)ですので、濃硫酸の質量は、

1 L×1.84 g/mL＝1 L×1.84 kg/L＝1.84 kg

となり、その中に含まれる溶質（純粋な硫酸）の質量は、

1.84 kg×96.0÷100＝1.7664 kg≒1.766 kg…（３）

となります。一方、硫酸のモル質量は、化学式H2SO4より、

（1.008×2＋32.07＋16.00×4）g/mol＝98.086 g/mol≒98.09 g/mol…（４）

なので、（３）と（４）を（２）に代入して、

（96.0 %の濃硫酸1 L中の純粋な硫酸の）物質量
＝1.766 kg÷(98.09 g/mol)…（５）

となります。

　ここで、高校では習わないと思いますが、
「物理量＝数値×単位」
として、単位も含めて四則演算することができることを利用すると、

式（５）
＝1.766×1000 g×mol÷98.09 g
＝18.00387399… g×mol÷g
＝18.00387399… mol（←単位gが約分された）
≒18.00 mol

です。

　最後に、式（１）より、

モル濃度＝溶質の物質量÷溶液の体積
＝18.00 mol÷1 L
＝18.00 mol/L

となります。

お礼

回答ありがとうございます。

参考にしてやってみましたが・・・・

1:1.84=1000:x
x=1840g
その中に含まれる溶質の質量は
1840g×96/100=1766.4g
1:98=x:1766.4
x=18.024…
=18.02

mol/l=18.02/1
=18.02

これではなぜダメなんでしょうか…
難しいです…

回答No.3

koz7291

No.1です。私の回答に不備がありました。
　最後の行に、

≒18.0 mol/L

を追加するのを忘れました。No.2さんのご指摘の通りです。

　rumikokoaさんに逆に質問です。

＞1:98=x:1766.4

　この式は、どういう意味ですか。どうしてこの式が成り立つのか、ご自身でよく考えてみて、説明できるようになってください。

お礼

回答ありがとうございます。

お返事が遅れ申し訳ありません。

1:98=x:1766.4
うーん…考えてみます！

ありがとうございます！

回答No.2

htms42

１８．００でも１８．０２でも変わりはありません。
比重が１．８４と与えられているのですから有効数字はせいぜい３桁（実質は２桁）しかありません。
１８．０ｍｏｌを答えとするのが適当でしょう。

rumikokoaさんは硫酸の分子量を９８としているのですから１８．０２という数字が細かすぎるという判断はできてほしいですね。

お礼

回答ありがとうございます。

お返事か遅れて申し訳ありません。
そうなんですね。
わかりました！
ありがとうございます。