モル（mol）計算に続く化学の難所として、濃度の変換があります。
質量パーセント濃度からモル濃度を求める（その逆も）といった計算問題、苦手としている人も多いのではないのでしょうか。
何をどう計算したらよいのかわからず、公式に代入する、という方法もあるのですが、
公式を覚えるのが面倒、そんなの覚えられない、という人もいると思います。
そこで、この手順を理解できれば確実に計算できるようになる、という方法をまとめてみます。
質量パーセント濃度とモル濃度
質量パーセント濃度⇔モル濃度の変換方法をまとめる前に、質量パーセント濃度とモル濃度について簡単に整理してみます。
質量パーセント濃度
溶液（溶媒＋溶質）中に溶けている溶質の割合を百分率（パーセント）で表した濃度。
（食塩水の場合、溶媒：水、溶質：食塩となります。）
＜数式の挿入＞
⇒つまり、溶液100g中の溶質の質量[g]で表されます。
15％の食塩水は、 食塩15％、水85％ を意味します。
15％の食塩水 100gの場合、
食塩は15g、水は85gということになります。（重要）
（水100gではないので要注意）
モル濃度
溶液１Lに溶けている溶質の物質量（mol）で表した濃度。
濃度の変換では、「１L」というのが重要になってきます。
大まかな計算の手順
では本題、
濃度の変換の方法についてまとめてみます。
＊濃度の変換の計算ですが、溶液の体積を「１L」として計算します。（重要）
大まかな計算の手順は次のようになります。
① 溶液１Lの質量を求める
② 溶質の質量を求める
③ 濃度を求める
例題を見ながら、実際の手順をまとめてみます。
[ ]にどのような数字が入るのか着目しながら見てみましょう。
例題
質量パーセント濃度 から モル濃度 を求める場合
例題：質量パーセント濃度が98％の濃硫酸（密度1.8g/cm3）のモル濃度は何mol/Lか。
① 溶液１Lの質量を求める
１L＝1000cm3であり、溶液１Lの質量は1000×密度で求められるので、
1000×[ 1.8 ]＝[ 1800g ]
② 溶質の質量を求める
①で求めた溶液の質量は1800gであり、そのうち98％が溶質（この問題の場合は硫酸）です。
溶質の質量は、①で求めた溶液の質量×パーセント濃度／100で求められるので、＜数式の挿入＞
[ 1800 ]×[ 98 ]／[ 1764g ] ＜数式の挿入＞
③ 濃度を求める
この例題では、モル濃度を求めます。
モル濃度は、溶液１Lに溶けている溶質の物質量（mol）で表した濃度です。
②で求めた溶質の質量は、溶液１Lに溶けている溶質の質量です。これを物質量（mol）に直せば、答えが出ます。
物質量（mol）に直すのに必要なのが、硫酸H2SO4の分子量です。 H2SO4の分子量は98です。
物質量（mol）は、②で求めた溶質の質量÷分子量で求められるので、
[ 1764 ]÷[ 98 ]＝[ 18mol/L ]
これより、求めるモル濃度は18mol/Lとなります。
モル濃度 から 質量パーセント濃度 を求める場合
例題：12.0mol/Lの濃塩酸（密度1.20g/cm3）の質量パーセント濃度を求めなさい。
① 溶液１Lの質量を求める
先ほどと方法は同じです。
溶液１Lの質量は1000×密度で求められるので、
1000×[ 1.20 ]＝[ 1200g ]
② 溶質の質量を求める
ここから、（１）の場合と方法が異なります。
溶液に溶けている溶質（この問題の場合は塩酸）は12.0molであり、これをgに直す必要があります。
物質量（mol）に分子量をかけることで、gに直すことができます。
HClの分子量は36.5であり、
溶質の質量はモル濃度×分子量で求められるので、
[ 12 ]×[ 36.5 ]＝[ 438g ]
③ 濃度を求める
パーセント濃度は、溶質の質量÷溶液の質量×100です。＜数式の挿入＞
②で求めた溶質の質量÷①で求めた溶液の質量×100で求められるので、＜数式の挿入＞
[ 438 ]÷[ 1200 ]×100＝[ 36.5％ ] ＜数式の挿入＞
これより、求める質量パーセント濃度は36.5％となります。
確認問題
大まかな計算の手順①②③を元に、実際に問題を解いてみましょう。
いきなりノーヒントで解くのは難しい、という方もいらっしゃると思いますので、穴埋め形式にしました。
例えば、空欄[(２) ]となっている箇所など、同じ番号の所には、同じ数値が入ります。
質量パーセント濃度 から モル濃度 を求める場合
問題：質量パーセント濃度が40％の水酸化ナトリウム水溶液（密度1.40g/cm3）のモル濃度は何mol/Lか。
① 溶液１Lの質量を求める
1000×[(１) 1.40 ]＝[(２) 1400g ]
② 溶質の質量を求める
[(２) 1400 ]×[(３) 40 ]／100＝[(４) 560g ] ＜数式の挿入＞
③ 濃度を求める
[(４) 560 ]÷[(５) 40 ]＝[(６) 14mol/L ]
モル濃度 から 質量パーセント濃度 を求める場合
問題：13mol/Lの濃硝酸（密度1.4g/cm3）の質量パーセント濃度を求めなさい。
① 溶液１Lの質量を求める
1000×[(１) 1.4 ]＝[(２) 1400g ]
② 溶質の質量を求める
[(３) 13 ]×[(４) 63 ]＝[(５) 819g ]
③ 濃度を求める
[(５) 819 ]÷[(２) 1400 ]×100＝[(６) 58.5％ ] ＜数式の挿入＞
まとめ
大まかな計算の手順①②③がポイントです。
例題を参考にしながら、確認問題の空欄[ ]に必要な数値を入れ、何度か計算問題を解いてみると、徐々にやり方がわかってきます。
確認問題の空欄[ ]を見なくても計算できれば、濃度の変換はばっちりです。
ぜひ、できるようにしましょう。
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