化学において、溶液とは、溶媒とそれに溶解した溶質という 2 つの物質の均質な混合物です。 「濃度」とは、溶媒に溶解している溶質の量を測る指標です。溶液の濃度を計算することには多くの用途があり、お風呂の水の塩素含有量を測定する場合でも、血液サンプルを分析する場合でも、関連する化学は多くの用途で似ています。このガイドでは、溶液化学の基本原理の一部を説明し、その基本的な実用的応用の 1 つである水槽のメンテナンスを習得できるようにします。
ステップ 1方法 1/3: 集中力の基礎を学ぶ {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/b\/b6\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-1-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-1-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/b\/b6\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-1-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-1-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1濃度表現の書き方を学びます。 溶液の濃度は、溶質の量を溶解している溶媒の量で割った値として簡単に表すことができます。ただし、特定の物質の「量」を表現する方法は複数あるため、濃度の書き方も複数あります。最も一般的なものをいくつか挙げます。 「グラム/リットル (g/L)」とは、一定量の溶液 (溶媒の量と必ずしも同じではありません) に溶解した溶質の量 (グラム単位) を指します。通常、液体溶媒に溶解した固体溶質の溶液に使用されます。 「モル濃度 (M)」は、溶質のモル数を溶液の体積で割った値です。化学でよく使用されます。 「百万分の一（ppm）」は、溶液100万部（通常はグラムで表されます）中の溶質の部数に10 6 を掛けたものです。通常、非常に希薄な水溶液に使用されます (1 リットルの水 = 1000 グラムなので、水の質量は簡単にわかります)。 「パーセンテージ」。溶液 100 部中の溶質の部数 (通常はグラムで表されます) と溶液の濃度は、パーセンテージで表されます。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/6\/6e\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-2-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-2-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/6\/6e\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-2-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-2-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2調べる必要のある濃度のデータを把握します。 モル濃度（下記参照）を除いて、上記の濃度の一般的な表現を得るには、溶質の質量または結果として得られる溶液の体積を知っている必要があります。多くの化学の問題では、溶液の濃度を求めるように求められますが、このデータは直接は示されません。この直接データがなければ、取得したデータを必要なデータに変換する必要があります。 「例:」小さじ 1/2 杯の食塩を 2 リットルの水に溶かした溶液の濃度 (リットルあたりのグラム数) を知る必要があるとします。小さじ1杯の塩の重さが約6グラムであることはすでに知られています。したがって、この例では変換は簡単です: 1/2 ティースプーンの塩 x 6 グラム/ティースプーンの塩 = 3 グラムの塩。 3グラムの塩を2リットルの水で割ると1.5g/Lになります。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/6\/62\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-3-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-3-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/6\/62\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-3-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-3-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3モル濃度の計算方法を学びます。 モル濃度を計算するには、溶質のモル数を知る必要があります。これは、溶質の質量と化学式がわかれば簡単に判断できます。各化学元素には、その元素のモルあたりの特定の量である「モル質量」(MM) が知られています。これらのモル数は周期表（通常は各元素の化学記号と名前の下）に表示されます。溶質のモル質量を求めるには、溶質を構成する元素のモル質量を単純に合計します。次に、既知の溶質の質量に (1/溶質のモル質量、MM) を掛けて、溶質のモル数を算出します。 「例：」上記の塩溶液のモル濃度を調べてみましょう。つまり、2リットルの水に3グラムの塩（NaCl）を溶かしたことになります。まず、周期表で Na と Cl のモル質量を調べます。 Na = 約 23 g/mol、Cl = 約 35.5 g/mol。したがって、塩化ナトリウムのモル質量は MM = 23 + 35.5 = 58.5 g/mol 3 グラムの NaCl x (1 mol NaCl/58.5 g NaCl) = 0.051 mol 塩化ナトリウム 0.051 mol 塩化ナトリウム/ 2 リットルの水 = 0.026 M 塩化ナトリウム {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/0\/09\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-4-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-4-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/0\/09\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-4-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-4-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4基本的な集中力の問題を練習します。 最も単純な条件下での濃度を計算するために必要なことはこれだけです。溶液の質量または体積と添加した溶質の質量がわかっている場合、または問題で提供された情報からこれらを導き出すことができる場合は、溶液の濃度を簡単に計算できるはずです。基本的な集中力の問題を解いて、学んだスキルを練習してみましょう。以下の質問例をご覧ください。 1.5 g の塩化ナトリウム NaCl を水に加えて 400 mL の溶液を作ります。この溶液中の NaCl のモル濃度はいくらですか。 0.001 g の鉛 (Pb) を 150 リットルの水に加えた場合、溶液の濃度は ppm で何になりますか? （1 L の水 = 1000 グラムであることを覚えておいてください）この場合、溶質の追加により溶液の体積はごくわずかしか変化しないため、溶媒の体積を溶液の体積として使用できます。 1/2 モルの KCl を水に加えて 0.1L の溶液を作ります。溶液の濃度を 1 リットルあたりのグラム数で計算します。この問題では、逆算して塩化カリウムのモル質量を使用して塩化カリウム溶質のグラム数を計算する必要があります。 2方法 2/3:滴定を行う {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/a\/a7\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-5-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-5-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/a\/a7\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-5-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-5-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1滴定が適切なタイミングを理解する。 滴定は化学者が溶液中の溶質の量を計算するために使用する手法です。滴定を実行するには、溶液中の溶質と別の反応物（通常は溶液に溶解している）との間に化学反応を起こす必要があります。 2 番目の反応物の正確な量と、溶液中の溶質との反応の化学式がわかっているので、溶質との反応を完了するために必要な反応物の量を測定して、溶液中の溶質の量を計算できます。したがって、滴定は、最初に溶液にどれだけの溶質が加えられたかがわからない場合に、溶液の濃度を計算する非常に便利な手段です。 溶液に含まれる溶質の量がすでにわかっている場合は、滴定する必要はありません。溶液の体積を測定し、パート 1 で学習した計算を使用して溶液の濃度を計算するだけです。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/7\/75\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-6-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-6-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/7\/75\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-6-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-6-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2滴定装置をセットアップします。 正確な滴定には、清潔で正確なプロ仕様の化学機器が必要です。スタンド上の校正済みビュレットとその下の三角フラスコまたはビーカーを使用して滴定ゾーンをセットアップします。ビュレットの先端は、ビーカーまたはフラスコの首の内側にあり、内壁のどの部分にも触れないようにする必要があります。すべての機器が洗浄され、脱イオン水で洗い流され、乾燥されていることを確認してください。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/6\/67\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-7-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-7-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i 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{"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/2\/2e\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-11.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-11.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/2\/2e\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-11.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-11.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 8溶液の濃度を計算します。 溶液中の溶質の量がわかったので、溶液のモル濃度を見つけるのは簡単です。溶液中の溶質のモル数をサンプル溶液の体積（サンプルを採取したより大きな溶液の体積ではありません）で割るだけで、得られる濃度はそのより大きな体積の溶液の濃度になります。上記の例でモル濃度を求めるには、HCl のモル数をフラスコ内の溶液の体積で割るだけです。 0.0125モルHCl x (1/.060 L) = 0.208 M HCl。 モル濃度を g/L、ppm、またはパーセント濃度に変換するには、溶質のモル数を重量単位に変換する必要があります (溶質化合物のモル質量を使用)。 ppm およびパーセント濃度の場合、溶液の体積を重量単位に変換し (密度などの変換係数を使用するか、単に重量を量る)、その結果にそれぞれ 10 6 または 10 2 を掛ける必要があります。 3方法 3/3: 水槽の塩分濃度を計算する {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/0\/05\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-12.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-12.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/0\/05\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-12.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-12.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1水槽の液体のサンプルを採取します。 サンプルの量を注意深く記録します。可能であれば、mL などの国内単位で容量を示します。これにより、リットルへの変換が容易になります。これが不可能な場合、たとえばキッチン用の計量カップしかない場合は、ヤードポンド法の単位を GB に変換する方法をオンラインで簡単に見つけることができます。この例では、水槽内の水の塩分濃度をテストします。塩分濃度は、水中の塩分（NaCl）の濃度を示す用語です。目標を達成するために、たとえば水槽の水 3mL のサンプルを採取し、濃度を g/L で取得するとします。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/3\/30\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-13.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-13.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/3\/30\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-13.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-13.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2滴定サンプル。 サンプル溶液と目に見える化学反応を起こす滴定剤を選択します。この場合、NaCl と反応して不溶性の塩化物塩を生成する化合物である AgNO 3 の 0.25 M 溶液を使用します。反応式は、AgNO 3 + NaCl > NaNO 3 + AgCl です。塩 (AgCl) は、水面に浮かぶ目に見える白い綿状の物質で、溶液からふるい分けることができます。スポイトまたは小さな注射器から、硝酸銀を水槽の水サンプルに滴定し、溶液が濁らなくなるまで続けます。このようにサンプルが少量の場合、各滴の反応を注意深く観察し、添加された硝酸銀の量を正確に決定することが重要です。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/9\/96\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-14.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-14.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/9\/96\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-14.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-14.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3反応の終点まで滴定します。 硝酸銀が溶液に凝集物を加えなくなったら、加えたミリリットルの数を記録できます。 AgNO3 を非常にゆっくりと滴定し、特に終点付近では溶液を注意深く観察します。この例では、3 mL の水サンプルに 0.25 M AgNO 3 3 mL をゆっくりと滴定し、乳状の生成物の生成が止まると仮定します。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/1\/1c\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-15.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-15.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/1\/1c\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-15.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-15.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4使用した滴定剤のモル数を決定します。 この手順は簡単です。滴定剤のモル濃度に、追加した滴定剤の量を掛けるだけです。これにより、消費された滴定剤のモル数がわかります。 3 mL x 0.25 M = 0.003 L x (0.25 モル AgNO 3 /1 L) = 0.000075 モル AgNO 3 。 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{"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/5\/58\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-17.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-17.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/5\/58\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-17.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-17.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 6溶質のモル数をグラム数に変換します。 これを行うには、溶質のモル質量を計算し、それに溶質のモル数を掛ける必要があります。塩化ナトリウムのモル質量を求めるには、周期表を使用して、ナトリウム (Na) イオンと塩化物 (Cl) イオンの原子量を求め、それらを合計します。 Naのモル質量 = 22.990。 Clのモル質量 = 35.453。 22.990 + 35.453 = 58.443 g/モル 0.000075 モルの NaCl x 58.442 g/mol = 0.00438 g NaCl。 注意: 分子内に同じ種類の原子が複数ある場合は、その原子のモル質量を複数回掛け合わせる必要があります。たとえば、AgNO 3 のモル質量を求める場合、分子内に酸素原子が 3 個あるため、酸素のモル質量に 3 を掛ける必要があります。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/1\/1a\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-18.jpg\/v4-460px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-18.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/1\/1a\/Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-18.jpg\/v4-728px-Calculate-the-Concentration-of-a-Solution-Step-18.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 7最終濃度を計算します。 溶質の質量（グラム単位）はすでにわかっており、サンプル溶液の体積もわかっています。後は割るだけです: 0.00438 g NaCl / 0.003 L = 1.46 g NaCl/L海水の塩分濃度は約35g NaCl/Lです。つまり、この水槽の水は海水魚にとって塩分濃度が足りません。 ヒント 溶質と溶媒は、単独では異なる状態（固体、液体、気体）で存在できますが、溶質が溶媒に溶解して溶液を形成すると、すべてが液体という共通の状態を共有します。 透明なプラスチックまたはガラスの容器を使用してください。 Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O 警告する AgNO3 溶液を密封された黒いボトルに保管します。少し光に敏感です。 強酸は慎重に取り扱う必要があります。換気フード内または屋外の新鮮な空気の中で作業してください。 ゴーグルと手袋を着用してください。 銀を取り戻したい場合は、次のようになります: Cu(s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu(NO3)2 + 2 Ag (s) (s) は固体を表すことに注意してください。 
