高1 ／ 化学基礎 ／ cb-05
溶液の濃度（質量パーセント濃度・モル濃度）
この単元でできるようになること
- 溶質・溶媒・溶液の関係と、質量パーセント濃度（%）＝ 溶質 g ÷ 溶液 g × 100 を計算できる
- モル濃度（mol/L）＝ 溶質 mol ÷ 溶液 L を計算し、必要な溶質の質量や、取り出せる溶質の物質量を求められる
- 希釈（薄めても溶質の mol は変わらない：c₁V₁ ＝ c₂V₂）を扱える
- 密度を使って質量パーセント濃度とモル濃度を変換できる
- メスフラスコを使った標準溶液の調製手順を言える
入試での位置づけ
濃度は中和滴定（cb-08）の前提で、共通テストでは「モル濃度 → 溶質の mol → 質量」「密度つきの濃度変換」が定番です。「溶液 1 L（または 100 g）を仮定して、溶質の mol と g を出す」という手順に統一すると、どの変換もひとつの型で解けます。
1. 溶質・溶媒・溶液
まずここだけ
- 溶質：溶けている物質（食塩）、溶媒：溶かしている液体（水）、溶液 ＝ 溶質 ＋ 溶媒（食塩水）
- 溶媒が水なら水溶液
- 溶液の質量 ＝ 溶質の質量 ＋ 溶媒の質量（体積は足し算にならないことがある）
2. 質量パーセント濃度
まずここだけ
質量パーセント濃度（%）＝ 溶質の質量（g）÷ 溶液の質量（g）× 100
水 80 g に食塩 20 g：20 ÷ (80 ＋ 20) × 100 ＝ 20%（分母は溶液 100 g） 10% 食塩水 200 g の食塩：200 × 0.10 ＝ 20 g、水は 180 g 5% 食塩水 100 g に食塩 10 g を加える：(5 ＋ 10) ÷ 110 × 100 ≒ 13.6%
3. モル濃度
まずここだけ
モル濃度（mol/L）＝ 溶質の物質量（mol）÷ 溶液の体積（L）
| 求めるもの | 式 |
|---|---|
| 溶質の mol | mol ＝ モル濃度 × 体積（L） |
| 溶質の質量 | mol × モル質量 |
| 溶液の体積 | mol ÷ モル濃度 |
NaOH（40 g/mol）8.0 g を水に溶かして 500 mL：0.20 mol ÷ 0.500 L ＝ 0.40 mol/L 0.10 mol/L 塩酸 250 mL 中の HCl：0.10 × 0.250 ＝ 0.025 mol 0.50 mol/L 硫酸 200 mL を作るのに必要な H₂SO₄（98 g/mol）：0.50 × 0.200 ＝ 0.10 mol → 9.8 g
mL は L に直す（÷ 1000）。分母は「溶液」の体積（溶媒の体積ではない）。
4. 希釈 ── 溶質の mol は変わらない
ここまでできれば十分
水を加えて薄めても溶質の物質量は同じ：c₁ V₁ ＝ c₂ V₂
2.0 mol/L の塩酸 100 mL を水で 500 mL にする：2.0 × 100 ＝ c₂ × 500 → c₂ ＝ 0.40 mol/L 0.10 mol/L 溶液 50 mL を 0.020 mol/L にするには：0.10 × 50 ＝ 0.020 × V → V ＝ 250 mL（水を 200 mL 加える）
5. 密度を使った濃度の変換
ここまでできれば十分
溶液 1 L（＝ 1000 mL）をとると決めて、密度で質量に直す。
質量パーセント濃度 36.5%、密度 1.20 g/mL の塩酸のモル濃度（HCl ＝ 36.5）： ① 溶液 1 L の質量 ＝ 1000 × 1.20 ＝ 1200 g ② 溶質 HCl ＝ 1200 × 0.365 ＝ 438 g ③ mol ＝ 438 ÷ 36.5 ＝ 12 mol → 12 mol/L
逆（モル濃度 → %）：溶液 1 L の質量（密度 × 1000）と溶質の質量（mol × モル質量）から %。
6. 標準溶液の調製（メスフラスコ）
- 溶質を電子てんびんで正確にはかる
- ビーカーで少量の水に溶かす
- メスフラスコに移し、ビーカーを洗った水も入れる
- 標線まで水を加えて溶液の体積を合わせる（溶媒の体積を合わせるのではない）
- 栓をしてよく振り混ぜる
器具：メスフラスコ（一定体積の溶液を作る）、ホールピペット（一定体積をはかり取る）、ビュレット（滴下量をはかる）、コニカルビーカー（滴定の受け）。水でぬれたまま使ってよいのはメスフラスコとコニカルビーカー。ホールピペット・ビュレットは使う溶液で共洗い。
7. よくある間違い
- 質量パーセント濃度の分母を「溶媒」にする（溶液 ＝ 溶質 ＋ 溶媒）
- mL を L に直さずモル濃度を計算する
- 「水 1 L に溶かす」と「溶液を 1 L にする」を混同する（モル濃度は後者）
- 希釈で溶質の mol が変わると思う
- 密度の単位 g/mL を g/L と取り違える
- ホールピペットを水でぬれたまま使う（共洗い）
8. 自己チェック
- % ＝ 溶質 g ÷ 溶液 g × 100 と言えるか
- mol/L ＝ 溶質 mol ÷ 溶液 L と言えるか
- mol ＝ 濃度 × 体積（L）で溶質の量を出せるか
- c₁V₁ ＝ c₂V₂ を使えるか
- 密度つきの変換を「溶液 1 L をとる」で解けるか
- メスフラスコの使い方を言えるか
9. 小テストへ
→ 小テスト（cb-05）
関連する単元
参考資料
- 文部科学省『高等学校学習指導要領（平成30年告示）解説 理科編 理数編』── 「化学基礎」(2) ア 物質量と化学反応式（溶液の濃度）
受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/daigaku/science/cb-05/ ／ 更新 2026-09-12