高校化学

NaCl20.0gを水192gに溶かした溶液（密度1.06g/㎤）は何mol/Lか求め方を教えてください。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2023/05/28 15:06

物質の量の測り方である mol の考え方を理解できていますか？

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 なら原子・分子の個数が同じ」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 12 g/mol。

・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 16 g/mol。
　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 32 g/mol。

・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 44 g/mol。


以上の基本からすると、NaCl の分子量（式量）は
　23 + 35.45 = 58.45
ですから、モル質量は　
　58.45 [g/mol]
ということです。

ということは、NaCl の 20 [g] は
　20 [g] / 58.45 [g/mol] ≒ 0.3422 [mol]

これを水 192 [g] に溶かした溶液
　20 [g] + 192 [g] = 212 [g]
は、体積が
　212 [g] ÷ 1.06 [g/cm^3] = 200 [cm^3] = 0.200 [L]
なので、モル濃度は
　0.3422 [mol] / 0.200 [L] ≒ 1.71 [mol/L]