大学受験で化学を選択するなら避けては通れないモル濃度とは何か？
わかりやすく解説していきたいと思います。
だいたい化学の計算問題で挫折しやすいランキングで
おそらくトップ3に入るのではないか？と個人的には感じています。
といっている私は現在獣医師ですが、
大学受験時、モル濃度の計算はかなり苦手でした。
でも、今回解説する程度の内容が理解できていれば
あとは練習問題を反復練習するだけでどんどんモル濃度の計算が得意になっていくはずです。
では最後までご覧ください。
モル濃度とは？わかりやすく説明します
まず前提として
・質量パーセント濃度（質量％濃度）
・モル濃度
・質量モル濃度
があり、質量パーセント濃度についてはかなり詳しく前回の記事で解説しています。
⇒質量パーセント濃度の覚え方
モル濃度ですがまず単位を覚えてください。
モル濃度の単位はmol/Lとなります。
mol/Lを見かけたら、L（リットル）に1が隠れているなと気づきましょう。
つまり1リットル当たりのモルを表していると気づきましょう。
そしてモル（mol)をリットル（L）で割れば求まるんだと気づいてくださいね。
モル濃度というのは溶質のモルを溶液のリットルで割って求めることができます。
⇒溶媒・溶質・溶液の違いをわかりやすく例を挙げて解説
モル濃度を計算する前提として、そもそもモルを計算できないと話になりません。
モル（mol)についてはこちらの記事でかなり詳しく解説しています。
⇒1モルから得られる3つの情報とは？わかりやすく解説
⇒モル（物質量）とは？わかりやすく解説
⇒3つのモル公式の覚え方をわかりやすく解説
では話を戻します。
モル濃度とは『溶液１L（リットル）中に溶質は何mol（モル）あるのか？』
を表す濃度のことです。
溶液というのはたとえば食塩水全体で、溶質というのは溶媒という水に溶けている塩のことです。
詳しくはこちらで解説しています。
⇒溶媒・溶質・溶液の違いをわかりやすく例を挙げて解説
くどいようですが、モル濃度の単位はmol/Lです。
よく見てくださいね。
mol(モル）をL（リットル）で割ってますよ。
この割り算を分数式に直すと
モル濃度（mol/L)=$\frac{溶質（mol)}{溶液（L)} $
となります。
このモル濃度の公式を変形してみましょう。
溶質（mol)=$モル濃度（mol/L)×溶液（L) $
となりますね。
単位だけに着目してくださいね。
mol=mol/L×L
です。
数学の知識があればmol/L×L＝mol
になるのはわかりますね。
こうやって単位に注目して計算式を作れば
間違える心配はなくなります。
私には中学生の息子がいますが、単位に注目して問題を解くように指導してから
理科の計算問題で間違える確率がだいぶ下がってきました。
なので、この記事をご覧のあなたにも利用していただけるとうれしいです。
このモル濃度の計算は非常によく使います。
ちゃんと公式を覚えましょうね。
モル濃度と質量パーセント濃度の違いについてわかりやすく解説
くどくなりますが、モル濃度とは溶液１L中にどれだけ溶質（mol)が入っているか？
を表した数字です。
モル濃度（mol/L)=$\frac{溶質（mol)}{溶液（L)} $
です。
これに対して、
溶液全体の質量（グラム、あるいはミリグラム）に対する
溶質の質量（グラム、あるいはミリグラム）の割合のこと
です。
⇒質量パーセント濃度の覚え方
なので、
$\frac{溶質（ｇ）}{溶液（ｇ）} $
でした。
つまり、溶液（ｇ）中にどれだけ溶質（ｇ）が含まれているかを意味しています。
ということは
・分子は質量パーセント濃度の場合溶質（ｇ）だがモル濃度は溶質（mol)
・分母は質量パーセント濃度は溶液（g)だがモル濃度は溶質（ｇ）
・質量パーセント濃度は×100％にするけど、モル濃度は×100しない
ということです。
どうして質量パーセント濃度は×100％するのか？
理由についてはこちらの記事で詳しく解説しているので気になる方はご覧ください。
⇒質量パーセント濃度の覚え方
モル濃度の求め方
$C_6H_{12}O_6 $（ブドウ糖）18.0ｇを水に溶かして400ｍＬにした溶液の
モル濃度を求めよ
原子量はH=1.0、C=12、N=14、O=16とする
ブドウ糖です。
ブドウ糖というのは$C_6H_{12}O_6 $と書くことができる分子式を持っています。
ブドウ糖を1束拾ってくると（1モルのこと）、
原子量を足し合わせた分子量グラムですよね。
⇒モルの意味がわからない方はこちら
炭素Cの原子量12、水素Hの原子量１、酸素Oの原子量16と
問題文に与えられていますから、
12×6＋1×12＋16×6＝180
つまり180グラムの$C_6H_{12}O_6 $となります。
以上の前提条件から
溶液のモル濃度を求めます。
モル濃度の単位はmol/Lですね。
$\frac{mol（C_6H_{12}O_6）}{Ｌ（溶液）} $
ということです。
分母には溶液のデータ、分子には溶質のデータを
代入していきます。
この問題ではブドウ糖を水に溶かして出来上がった水溶液が400ｍLと書いてあります。
そしてここに溶けているブドウ糖、これが18.0グラムです。
問題の中で問われている単位はmol/Lですから、
molとLに変換していくことになります。
分子はブドウ糖のモルを表すわけです。
ブドウ糖1モルは180グラムです。
⇒モルの意味がわからない方はこちら
大丈夫ですね。
1モルだったら180グラムのブドウ糖が18.0グラムあるので、
実際に存在するブドウ糖のモルをXとすると、
１モル：１８０グラム＝Xモル：18.0グラム
Ｘ＝0.1モル（mol)
となりますね。
それからモル濃度の単位はmol/L
溶液は400ｍＬなので
分母の単位をmlからＬに直さないといけません。
１Ｌは1000ｍＬなので、溶液をＹ（Ｌ）とすると
１Ｌ：1000ｍＬ＝Ｙ（Ｌ）：400ｍＬ
Ｙ＝0.25（Ｌ)
となりますね。
よってモル濃度は0.1(mol)/0.25(L)=0.4(mol/L)
となります。
もう1問解いてみましょうか。
10mol/Lの食塩水1Ｌに対して塩化ナトリウムは何mol含まれていますか？
どう計算したらよいでしょう？
10mol/Lに溶液の体積1Lをかけ算して10mol/L×1Ｌ＝10mol
ということで、塩化ナトリウムが10molと計算できたわけです。
実験のために$FeSO_4 $の0.2mol/L水溶液を100ｍL作らないといけません。
$FeSO_4 $を正確に何ｇ準備しないといけないのでしょうか？
モル濃度を求めよ
原子量はH=1.0、C=12、Ｓ=32、Ｆｅ＝56、O=16とする
もし$FeSO_4 $を1束（1mol)拾ってきたとしたら、
1molは何グラムでしょう？
原子量を足し合わせればよいです。
問題文よりFe（鉄）の原子量56、S(硫黄）の原子量32、
O(酸素）の原子量16なので
56＋32＋16×4＝152になります。
よって152グラムの$FeSO_4 $だということです。
$FeSO_4 $1束（1mol)拾ってきたら
原子量を足し合わせた式量グラムといいますが、152グラムになります。
⇒原子量・分子量・式量の違いについてわかりやすく解説
⇒モルの意味がわからない方はこちら
ここは化学の基本中の基本なので
最終的には頭の中で処理できるようにしていきましょう。
この問題では0.2mol/L（モル濃度）の水溶液を100ｍL作るわけですね。
0.2mol/LのLには1が隠れていると考えてください。
1Lあたり0.2molの割合で$FeSO_4 $が溶けているということです。
$FeSO_4 $水溶液１L拾ってくると
その中の$FeSO_4 $は0.2molになるということ。
ただ今回問題の中で問われているのは
$FeSO_4 $のグラムですよね。
この問題では、$FeSO_4 $の水溶液を100ｍL作りたいわけです。
100ｍLって何Lでしょう？
１Lは1000ｍLなので
100ｍLをZ（L)とすると
１L：1000ｍL＝Z(L)：100ｍL
Z＝0.1（L)
なので100ｍLは0.1Lとわかります。
それから
$FeSO_4 $1molは152gです。
1Lあたりに0.2molあるわけですが
問題文から0.1Lなので
１L:0.2mol=0.1L:求めるモル
求めるモル＝0.02mol
だとわかります。
ということで0.02molの$FeSO_4 $は何グラムか？
という問題になりました。
1molの$FeSO_4 $は152gですから
0.02molの$FeSO_4 $のグラム数をAとすると
1mol:152g=0.02:A
A=3.04g
よって答えは3.04gとわかりました。
次の記事では質量モル濃度について解説しますので
よろしくお願いします。
⇒質量モル濃度の公式
