質量パーセント濃度の計算
水溶液の濃さを正確に表す方法として、質量パーセント濃度を学びます。化学の基本中の基本です。
基本知識
質量パーセント濃度 [%] = (溶質の質量 ÷ 溶液全体の質量) × 100
溶液全体の質量 = 溶質の質量 + 溶媒の質量。たとえば食塩20gを水80gに溶かした場合、溶液は100gなので、濃度は20÷100×100=20%です。
計算の3パターン:
① 濃度を求める: 上の公式そのまま。
② 溶質の質量を求める: 溶質 = 溶液 × 濃度 ÷ 100。
③ 必要な水(溶媒)の量を求める: 溶液 - 溶質。
水溶液をうすめる(希釈する)とき、溶質の質量は変わらず、水を足すと分母(溶液)が増えるので濃度は下がります。
📘 重要公式
質量パーセント濃度 [%] = (溶質 ÷ 溶液) × 100
溶液の質量 = 溶質 + 溶媒
溶質の質量 = 溶液 × 濃度 ÷ 100
希釈（溶媒を加えて濃度を下げること）
濃縮（溶媒を蒸発させて濃度を上げること）
体積パーセント濃度（高校で学ぶ。お酒のアルコール濃度に使う）
質量パーセント濃度 [%] = (溶質 ÷ 溶液) × 100
溶液の質量 = 溶質 + 溶媒
溶質の質量 = 溶液 × 濃度 ÷ 100
希釈（溶媒を加えて濃度を下げること）
濃縮（溶媒を蒸発させて濃度を上げること）
体積パーセント濃度（高校で学ぶ。お酒のアルコール濃度に使う）
深掘り (背景・意義)
濃度の計算は化学のあらゆる場面で必要です。料理の塩分濃度、薬の投与量、点滴の濃度、海水(約3.4%)、生理食塩水(0.9%)、消毒用エタノール(70-80%)など、生活の中で濃度の概念は欠かせません。
高校以降ではモル濃度(mol/L)が主流になりますが、中学の質量パーセントはその基礎です。「分母が溶液全体」という点を見落とすミスが多いので、分母=溶質+溶媒を常に意識しましょう。「水80gに食塩20gで20%」を「80gに対して20gだから25%」と間違えるパターンが典型的です。
💡 ポイント
- 濃度 = 溶質 ÷ 溶液 × 100
- 分母は溶液全体(溶質+溶媒)
- 水を足してうすめる(希釈)
- 水を蒸発させて濃くする(濃縮)
- うすめても溶質の質量は不変
- 海水≈3.4%、生理食塩水=0.9%
- 分母を間違えるミスが最頻出
注意点 (混同しやすい)
① 分母は溶液全体(=溶質+溶媒)。溶媒だけを分母にしない。② 希釈しても溶質の質量は不変。変わるのは溶液全体と濃度。③ うすめる=水を加える(溶質は不変)、濃くする=水を蒸発させる。④ パーセントは×100を忘れない。割合(0.2)で答えるのではなく20%と書く。
練習
- 食塩15gを水185gに溶かしたときの質量パーセント濃度はいくらか。
- 5%の食塩水200gに含まれる食塩は何gか。
- 10%の食塩水100gに水を100g加えると、何%の食塩水になるか。