実際に重要となるモル濃度
Molarity (M) is moles of solute per litre of total solution — not per litre of solvent added. That distinction matters: when you dissolve something in water, the solute itself takes up some volume, so "1 mole in 1 litre of water" and "1 mole made up to 1 litre total" are two different concentrations. Every proper molarity calculation, and every volumetric flask marked to a fill line, is built around the second definition.
分子量から完成した溶液まで
既知のモル濃度の溶液を調製するには、次の 3 つの式を組み合わせます。
モル (n) = モル濃度 (M) × 体積 (L)
質量 (g) = モル (n) × 分子量 (g/mol)
実際の例: 1 M 塩化ナトリウム (NaCl) 溶液 0.5 L を作るには、まず必要なモル数を求めます: 1 mol/L × 0.5 L = 0.5 mol。 NaCl の分子量は約 58.44 g/mol であるため、必要な質量は 0.5 mol × 58.44 g/mol = 29.22 g となります。
実際には、29.22 g の NaCl を秤量し、500 mL 未満の水に溶解し、メスフラスコの 500 mL の目盛りまで水を加えます。固体が溶解すると全体の体積がわずかに変化するため、その逆はできません。
化合物の分子量がまだわかっていない場合は、 分子量計算機 化学式から導き出します。
原液の希釈: M1V1 = M2V2
希釈しても、存在する溶質のモル数は変わりません。同じモルがより多くの体積に広がるだけです。これはまさに M1V1 = M2V2 が捉えていることです。つまり、初期モル濃度と初期体積は、最終モル濃度と最終体積に等しくなります。
作業例: 2 M ストック溶液があり、500 mL の 0.5 M 作業溶液が必要です。未知のものを整理すると、V1 = (M2 × V2) ÷ M1 = (0.5 × 500) ÷ 2 = 125 mL となります。ストック溶液 125 mL を量り、合計が 500 mL に達するまで溶媒を追加します。つまり、375 mL の溶媒が追加されます。
The units for both volumes need to match on either side of the equation, and it's the total final volume that matters, not just how much solvent gets added — a detail that trips people up if they add the full "missing" volume of solvent to a solution that already has some volume from the stock solution itself.
モル濃度が適切な単位ではない場合
モル濃度は溶液 1 リットルあたりで定義されるため、技術的には温度によって若干変化します。液体は温まるとわずかに膨張するため、同じモル数がより多くの体積を占めることになり、モル濃度が少しずつ下がります。室温でのほとんどの実験作業では無視できますが、正確な物理化学の場合は、モル濃度 (温度の影響を受けない溶媒 1 キログラムあたりのモル数) がより安定した選択です。研究室の外では、日常の濃度は、もぐらを完全に回避する代わりに、重量または体積による単純なパーセンテージで表されることがよくあります。