モル濃度と密度は、本質的に同じことを表現するさまざまな方法です。 密度は固体、液体、または気体の質量をその体積で割ったものですが、モル濃度は溶液1リットルあたりの溶質のモル数です。 化合物のモルは、グラム単位の構成原子の原子量であり、リットルは体積の尺度であるため、モル濃度は密度の尺度でもあります。 化学者は、理想気体の法則などの多くの方程式をより広い状況に適用できるため、モル濃度を使用することを好みます。 ただし、すべての量が密度の単位である場合は、一部の計算が簡単になります。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
モル濃度は、溶液1リットルあたりの溶質のモル数です。 モル数に化合物の分子量を掛けて密度に変換します。 グラム/リットルに変換し、グラム単位の化合物の分子量で割ることにより、密度をモル濃度に変換します。
モルとモル濃度の定義
モルは、化学者が質量を測定するために使用する単位です。 1モルの化合物には、アボガドロ数(6.02 x 10)である12グラムの炭素12とまったく同じ数の粒子が含まれています。23)粒子の。 任意の化合物の同じ数の粒子の質量は、それを形成する原子の原子量に依存します。 例えば。 1モルの水素ガス(H2)すべての水素同位体の平均原子質量は1.008 AMU(原子質量単位)であるため、質量は2.016グラムです。 同様に、1モルのメタンガス(CH4)の質量は16.043グラムです。これは、天然に存在するすべての同位体を考慮すると、炭素の質量が12.011であるためです。
化学者は、モル濃度を使用して溶液中の溶質の濃度を測定します。 モル濃度(M)は、1リットルの溶液中の溶質のモル数です。 塩化ナトリウム(NaCl)の分子量は(22.99 + 35.45)= 58.44 AMUであるため、58.44グラムの食卓塩を1リットルの水に溶解すると1 M(1モル)の溶液になります。
モル濃度を密度に変換する
溶質のモル濃度はその溶質の密度の尺度であり、一方を他方からかなり簡単に計算できます。 NaClの1M溶液の例を考えてみましょう。 溶液1リットルあたり58.44グラムのNaClが含まれているため、溶液中のNaClの密度は58.44グラム/リットルです。 代わりに1.05MのNaCl溶液を使用している場合は、モル濃度にNaClの分子量を掛けて、グラム/リットル単位の密度を求めます:(1.05 * 58.44)= 61.32g / l。 結果に10を掛けて密度をグラム/ミリリットルに変換すると、通常、計算が簡単になります。
-3. したがって、58.44 g / lは0.05844g / mlになり、61.32 g / lは0.06132g / mlになります。密度をモル濃度に変換する
溶液中の溶質の密度をモル濃度に変換する逆の手順は難しくありません。 溶質の密度をグラム/リットルに変換し、その結果を溶質の分子量で割ります。 たとえば、塩化ナトリウムの密度が0.036 g / mlである溶液を考えてみます。 10を掛ける3 g / l = 36 g / lに変換します。 NaClの分子量(58.44 g)で割る:36 g/l÷58.44g/ mole = 6.16モル/ l = 0.62M。