質量パーセント濃度の公式と求め方|計算3パターンを例題で完全攻略
ほしてぃー ・

よっしゃー!今日のテーマは「質量パーセント濃度の公式」だ。結論から言う。質量パーセント濃度(%)= 溶質の質量(g)÷ 溶液の質量(g)× 100。これだけだ。そしてテストで落とす人の9割は、公式を忘れたのではなく、「溶液」を「水」と勘違いして割っている。今日はこのミスを完全に消して、3パターン全部を例題で解けるようにするぞ。
質量パーセント濃度の公式を3行で
まず言葉の整理だ。溶質=溶けている物質(食塩など)。溶媒=溶かしている液体(水)。溶液=溶質+溶媒(食塩水全体)。
公式は 濃度(%)= 溶質 ÷ 溶液 × 100。分母は「溶液」、つまり食塩と水を足した全体の質量だ。「水100gに食塩25gを溶かした」なら、溶液は100gではなく125g。ここを間違えると全部ズレる。
裏ワザはひとつ。問題文を読んだら、まず「溶液= g」を計算して書く。溶質と溶媒が別々に書いてあったら足す。これを最初にやるクセをつけるだけで、ミスが激減する。
パターン1:濃度を求める
例題。「水80gに食塩20gを溶かした食塩水の質量パーセント濃度は?」
手順。溶質=20g。溶液=80+20=100g。濃度=20÷100×100=20%。
よくある間違いは 20÷80×100=25%。分母を「水」にしてしまうミスだ。「溶液は足す」を最初にやれば防げる。
パターン2:溶質(溶けている量)を求める
公式を変形する。溶質の質量 = 溶液の質量 × 濃度 ÷ 100。
例題。「10%の食塩水150gに溶けている食塩は何g?」→ 150×10÷100=15g。
ついでに「水は何g?」と聞かれたら、溶液から溶質を引く。150-15=135g。「溶媒=溶液-溶質」もセットで覚えておこう。
パターン3:水を加える・蒸発させる(応用の定番)
ここがテストで差がつく。ポイントは、水を加えても蒸発させても、溶質(食塩)の量は変わらないということ。変わるのは溶液の質量だけだ。
例題。「20%の食塩水100gに水を100g加えると、濃度は何%になる?」
手順。もとの溶質=100×20÷100=20g。水を加えた後の溶液=100+100=200g。濃度=20÷200×100=10%。
もうひとつ。「5%の食塩水200gから水を蒸発させて、10%にしたい。何g蒸発させればいい?」
手順。溶質=200×5÷100=10g(これは変わらない)。10%にするには、溶液が 10÷0.1=100g になればいい。だから蒸発させる水は 200-100=100g。「溶質は固定、溶液を逆算」がこのパターンの型だ。
単位と小数のミスを消すチェック
質量パーセント濃度は「質量」の割合なので、単位はすべてgでそろえる。mLで書かれた水は、水なら 1mL=1g として扱えばいい(問題文に密度が書いてあればそれに従う)。
答えが割り切れないときは、問題の指示(小数第1位まで、など)に従って四捨五入する。指示がなければ、分数のままにせず小数か整数で答えるのが基本だ。
よくある質問
Q. 「溶液」と「溶媒」の違いがいつも分からなくなる。
A. 溶液=食塩水そのもの(全体)、溶媒=水(溶かす側)。「液」は全体、「媒」は仲介役の水、と字で覚える。公式の分母は必ず「全体」の溶液だ。
Q. 濃度の問題で「×100」を忘れてしまう。
A. 「パーセント」は「100分のいくつ」という意味だから、割合に100をかけて%にする。計算の最後に「答えが0.2のような小さい数になったら×100を忘れている」とチェックするクセをつけよう。
Q. 質量パーセント濃度と密度は何が違う?
A. 濃度は「溶液の中に溶質がどれだけ入っているか」の割合(%)、密度は「1cm³あたりの質量」(g/cm³)。密度は体積が関係する別の量だ。
まとめ:今日からやることはこの3つ
1つ、公式「溶質÷溶液×100」を分母=溶液(全体)と声に出して覚える。2つ、問題を読んだら最初に「溶液= g」を書く。3つ、水を加える・蒸発の問題は「溶質は変わらない」から逆算する。この3つで質量パーセント濃度は満点が取れる。
水溶液の性質や溶解度まで含めた単元全体は質量パーセント濃度の求め方まとめで復習できる。同じ「割り算の公式」でつまずきやすい密度の求め方、実験でセットになる気体の性質と集め方も一緒に固めよう。
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よっしゃー!!今日も熱くいくぞ!!!


