18%の水酸化ナトリウム水溶液の密度は1.2g/㎤である。この水溶液の質量モル濃度を誰かもとめていた

18%の水酸化ナトリウム水溶液の密度は1.2g/㎤である。この水溶液の質量モル濃度を誰かもとめていただけないでしょうか。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2021/02/05 22:51

No.1 です。

「質量モル濃度」の捉え方に間違いがありました。
「溶液」1 kg ではなく、「溶媒（水）」1 kg ですね。

質量濃度 18% の水酸化ナトリウム溶液 1 kg は
・水酸化ナトリウム：180 g
・水：820 g
からなります。

この「水」を「1000 g」にすれば溶媒（水）1 kg 中の水酸化ナトリウムの量が求まります。
つまり
　180[g] × 1000/820 = 219.512･･･ ≒ 220 [g]

NaOH の分子量（式量）は 40.0 なので、モル質量は
　40.0 g/mol

従って、220 g の mol 数は
　220[g] / 40.0[g/mol] = 5.5 [mol]

溶媒（水）1 kg 中の水酸化ナトリウムが 5.5 mol なので、質量モル濃度は
　5.5 [mol/kg]
です。

No.2 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2021/02/05 22:18

「質量モル濃度」は水溶液1kgでは無く、溶媒1kgに溶かした溶質の量を物質量で表したものですよ。

この場合の溶媒は水、溶質は水酸化ナトリウム。
つまり、水1kgに加えた水酸化ナトリウムの量をモルで表すと幾つ？
って聞いてるわけ。

単に「モル濃度」と言ったら、水溶液1ℓ中に解けている溶質の量を物質量です。
紛らわしいけど、全く違うから、注意が要ります。

1㎤で考える。
水酸化ナトリウムをaグラム、水をbグラムとすると
a+b=1.2
a/(a+b)=0.18

これを解くと、a=0.216、b=0.984
水0.984グラムに、水酸化ナトリウム0.216グラムを加えたもの。

じゃあ、水1000gだったら水酸化ナトリウムは幾つ？
(1000/0.984)×0.216＝219.5グラム

水酸化ナトリウムの分子量は40.0なので、219.5グラムは219.5/40.0=5.5

約5.5モル

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2021/02/05 18:02

NaOH の分子量（式量）は 40.0 なので、モル質量は

　40.0 g/mol

18% の水酸化ナトリウム水溶液 1 kg には、NaOH は
　1000 [g] * 0.18 = 180 [g]
含まれます。
これが
　180[g] / 40.0[g/mol] = 4.5 [mol]
に相当します。

水酸化ナトリウム水溶液 1 kg 中に 4.5 mol 含まれるので、質量モル濃度は
　4.5 [mol/kg]
です。

ただの「モル濃度」であれば「一定体積（例えばリットル）中の mol」なので密度を使って体積に換算する必要がありますが、「質量モル濃度」ならそのまま質量を使えばよいので、単純な算数計算です。


あなた、そもそも「mol」の意味がわかっていませんね？

原子であれ分子であれ、それを「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると、それが「1 mol」の物質量になります。

そして、原子や分子を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると、その質量が「原子量」「分子量」「式量」に「グラム」を付けた数値になるのです。（というか、そうななるように決めた数値が「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）ということ。原子や分子１個は極めて軽いが、このぐらいの個数を集めると「グラム」のオーダーになる）
それが「mol」の意味です。
化学反応は分子・原子どうしで起こりますから、「同じ mol 数どうし」あるいは「反応式の係数に相当する mol 数どうしが反応する」ことになるので、物質の量を「mol」で表すと便利なのです。
「同じ mol なら個数が同じ」ということです。

つまり、例を挙げれば
・炭素（原子量12） を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 12グラム。ということは、炭素12 のモル質量は 12g。

・酸素（原子量16）を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 16グラム。ということは、酸素16 のモル質量は 16g。
　気体の酸素は酸素原子が2個結合した「分子：O2」の形なので、分子量は 32。従って酸素分子を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 32グラム。ということは、酸素ガスO2 のモル質量は 32g。

・CO2 （分子量44） を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 44グラム。ということは、CO2 （分子量44）のモル質量は 44g。

・NaOH （分子量40） を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 40グラム。ということは、NaOH （分子量40）のモル質量は 40g。