溶媒と溶質の関係とそれを表す数式

溶媒と溶質の関係とそれを表す数式

溶媒と溶質

例えば塩化ナトリウム水溶液の場合、

塩化ナトリウムが溶質で水が溶媒というのは直感的に理解できると思います。

それでは、ベンゼンとトルエンの混合液の場合はどうでしょう？

このように、どちらもが液体でない場合はどちらが溶質でどちらが溶媒かわかりにくくなります。

溶媒とは一般的にモル分率が大きいほうになります。

モル分率

モル分率とはその名の通り物質量の比率です。

ある成分iのモル分率$x_i$はつぎのようにあらわされます。

$x_i=\frac{n_i}{\sum n_i}$

つまり、$\sum x_i=1$

溶液においてそれぞれの比率を表す方法はモル分率以外にも方法があります。

重量モル濃度

重量モル濃度は溶媒1kgに溶けている溶質の物質量(mol)です。

$m=\frac{1000×n_{solute}}{ω_{solvent}}$

モル濃度

モル濃度は溶液1Lに含まれる溶質の物質量です

重量パーセント(wt％)

$wt％=\frac{ω_{solvent}}{ω_{solute}+ω_{solvent}}×100$​​

$ppm$や$ppt$あるいは$ppq$は重量パーセントの異なる形で

ppmはパーツ・パー・ミリオンのことで百万分の1のことを意味します。

ミリオンとは百万つまり$10^6$を意味するので、重量パーセントはつぎのように書き換えられます。

$ppm=\frac{ω_{solvent}}{ω_{solute}+ω_{solvent}}×10^6$​

$ppb=\frac{ω_{solvent}}{ω_{solute}+ω_{solvent}}×10^9$​​​​

$ppt=\frac{ω_{solvent}}{ω_{solute}+ω_{solvent}}×10^{12}$

$ppq=\frac{ω_{solvent}}{ω_{solute}+ω_{solvent}}×10^{15}$