溶液の濃度とは？
溶液とは均一な混合物です。溶媒（水）の中に溶質（塩）が分子単位で溶けています。濃度は、その後に化学的に問題になる唯一の問い — どれだけ混み合っているか？ — に答えます。反応は粒子対粒子で起き、混んだ溶液と疎らな溶液は違う速度で反応するからです。これまで発明されたすべての濃度単位は、ただの分数です。何か/何か。2 つの何かを注意深く読めば、どの単位にも驚かされません。
覚えるべき規則は 1 つ：分子と分母を確認すること。溶液のリットルあたりのモル（M）と、溶媒のキログラムあたりのモル（m）は 1 文字以上に違います — 分母が測っているものが違うのです。
モル濃度・質量モル濃度・規定濃度：3 つの分母
モル濃度（M）は溶液のリットルあたりの溶質のモルです — ピペットとメスフラスコが体積を測るので、実験室の主力馬です。弱点は体積が温度で膨張することで、20 °C の 1.0000 M は 40 °C では 1.0000 M ではありません。質量モル濃度（m）は溶媒のキログラムで割り、熱はそれを変えません — 束一的な仕事（凝固点降下、沸点上昇）がこれにこだわる理由です。規定濃度（N）はモルでなく当量を数えます。H2SO4 1 mol は酸 2 当量を届けるので、0.5 M H2SO4 は 1 N です — パネルの当量欄（H2SO4 = 2、HCl = 1、H3PO4 = 3）はまさにその変換です。0.1 M NaCl を 1 L 調製するには：5.844 g を量り、1 L 未満に溶かし、メスフラスコで正確に 1.000 L まで持ってくる — 加えた水でなく、最終体積です。
希釈：始めのモル数がそのまま残る
希釈は溶媒を加えるのであって溶質は加えないので、モルは保存されます。C1V1 = C2V2 は「前のモル ＝ 後のモル」に体積を割り出したものにすぎません。希釈パネルのサンプル：10 M の原液から 50 mL を取り、250 mL まで希釈 — 5 倍の体積増加が濃度をちょうど 5 分の 1 にし、C2 = 2.0000 M、希釈倍率 5.0×。同じ簿記を逆に走らせれば、目標濃度のために原液をどれだけ量ればいいかが分かります — 緩衝液調製の日常のパンです。
パーセントと PPM：日常の言葉のための濃度
パーセント溶液は 100 あたりの比で、決して混ぜてはいけない 3 つの味があります。w/v（溶液 100 mL あたりの固体のグラム — 生物実験室の既定）、v/v（100 mL あたりの mL、エタノールのような液体同士に使用）、w/w（100 g あたりのグラム、体積収縮の影響を受けない）。パーセントパネルのサンプル：5 g を 100 mL に溶かすと 5% (w/v) ＝ 50 g/L。非常に薄い水溶液ではPPMが引き継ぎます — 薄い溶液 1 L は本質的に 1 kg なので、水では mg/L として定義されます。PPM パネルは 1 つのサンプルをあらゆる単位に換えます。1 ppm ＝ 1000 ppb ＝ 106 ppt ＝ 0.0001% ＝ 1 mg/L。
モル質量の橋
濃度はモルで語られますが、瓶と天秤はグラムで喋り、その翻訳がモル質量です。NaCl は 58.440 g/mol で（パネルはモル質量ページと同じ原子質量から計算します）、58.440 g を溶かして正確に 1 L にすれば 1.0000 M — それが標準溶液のレシピのすべてです。モル濃度パネルは化学式（内蔵パーサが質量を計算）か質量のどちらでも受け付け、モル・モル濃度・規定濃度・ppm を並べて報告します。
よくある誤解
- M と m は同じ単位。溶液のリットルか溶媒のキログラムかです。室温の薄い水溶液ではほぼ一致し、だからこそパネルは質量モル濃度の出力を近似と表示しています。
- PPM はどこでも同じ意味。mg/L は水専用の近道です。気体混合物や固体では、ppm は厳密に質量/質量（または mol/mol）比です。
- 希釈は溶質の量を変える。濃度だけです。サンプルの 10 M 原液 50 mL と、その 2 M 生成物 250 mL は、同一の 0.50 mol を含みます。
- 体積は加成的。エタノール 50 mL ＋ 水 50 mL は約 97 mL になります — 混合は収縮します。だから v/v パーセントは「加える」でなく「定容にする」を指定するのです。
関連ツール：グラム↔モルの翻訳者はモル質量、このモルの上の化学量論は反応式バランサー、濃度が pH になるところは酸塩基。
