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質量パーセント濃度の求め方は?計算方法・計算式をわかりやすく解説!問題の解き方も!

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質量パーセント濃度を求めるとき、「計算式はなんとなく覚えているけど、いざ問題を解くとミスしてしまう」という経験はありませんか?

正確に求めるためには、計算式の意味と手順をしっかり理解しておくことが大切です。

本記事では、質量パーセント濃度の求め方・計算方法・計算式・問題の解き方を、例題を交えながらわかりやすく解説します。

基本から応用まで段階的に確認していくので、ぜひ最後まで一緒に取り組んでみてください。

質量パーセント濃度の求め方は「溶質÷溶液×100」が基本

それではまず、質量パーセント濃度の基本的な求め方から解説していきます。

質量パーセント濃度を求めるには、溶質の質量を溶液の質量で割り、100をかけるという手順で計算します。

この計算式さえ正確に使えれば、基本的な問題はほぼ解けるようになります。

まずは式の形をしっかり確認しておきましょう。

【質量パーセント濃度の基本計算式】

質量パーセント濃度(%)= 溶質の質量(g)÷ 溶液の質量(g)× 100

溶液の質量(g)= 溶質の質量(g)+ 溶媒の質量(g)

最も多いミスは、溶液の質量として溶媒(水など)の質量をそのまま使ってしまうことです。

溶液の質量は「溶質+溶媒」であることを必ず意識して計算に臨みましょう。

求め方の手順を3ステップで確認

質量パーセント濃度を正確に求めるための手順を整理しておきます。

【質量パーセント濃度を求める3ステップ】

ステップ1:溶質の質量(g)を確認する

ステップ2:溶液の質量(g)を求める(溶質+溶媒)

ステップ3:溶質÷溶液×100 で濃度を計算する

この3ステップを毎回意識して取り組むことで、ケアレスミスを大幅に減らすことができます。

特にステップ2の「溶液の質量を正確に求める」工程が、最も重要なポイントといえるでしょう。

計算式を図で理解する

質量パーセント濃度の計算式は、割合の考え方そのものです。

「溶液全体を100としたとき、溶質がどれだけの部分を占めるか」というイメージで捉えると、式の意味が直感的に理解しやすくなります。

割合の概念と結びつけて覚えることで、公式を忘れても自力で導き出せるようになるでしょう。

溶質・溶媒・溶液の関係を整理する

用語 意味 砂糖水での例
溶質 溶かされているもの 砂糖
溶媒 溶かすもの
溶液 溶質+溶媒の混合物 砂糖水

問題文を読んだら、まず「溶質は何か」「溶媒は何か」を確認する習慣をつけましょう。

用語を正確に把握することが、正しい計算への第一歩です。

質量パーセント濃度の計算方法・パターン別解説

続いては、質量パーセント濃度の計算方法をパターン別に確認していきます。

試験や問題集に登場する質量パーセント濃度の問題は、大きく3つのパターンに分類できます。

それぞれのパターンを把握しておくことで、問題文を見た瞬間にどの式を使えばいいかがわかるようになります。

パターン1:濃度を求める

最も基本的なパターンで、溶質と溶媒の質量が与えられ、濃度を求める問題です。

【例題】水170gに砂糖30gを溶かした砂糖水の質量パーセント濃度を求めなさい。

溶質の質量:30g

溶液の質量:170g+30g=200g

質量パーセント濃度:30÷200×100=15%

【答え】15%

溶液の質量を「水の質量+砂糖の質量」で求めている点が重要です。

溶媒の質量をそのまま溶液の質量として使わないように注意しましょう。

パターン2:溶質の質量を求める

濃度と溶液の質量が与えられ、溶質の質量を求める逆算パターンです。

【例題】8%の食塩水250gに含まれる食塩の質量を求めなさい。

溶質の質量:250×8÷100=20g

【答え】20g

公式を変形すると「溶質の質量=溶液の質量×濃度÷100」となります。

この変形式もしっかり覚えておくと、逆算問題にスムーズに対応できます。

パターン3:溶媒の質量を求める

濃度と溶質の質量が与えられ、必要な溶媒(水)の質量を求めるパターンです。

【例題】食塩25gを使って5%の食塩水を作るには、水が何g必要か求めなさい。

溶液の質量:25÷5×100=500g

溶媒の質量:500g-25g=475g

【答え】475g

まず溶液の質量を求め、そこから溶質の質量を引くことで溶媒の質量を導く手順が重要です。

2段階の計算になることを意識しておきましょう。

応用問題の解き方:混合・希釈・蒸発パターン

続いては、やや難しい応用パターンの解き方を確認していきます。

定期テストや入試では、2つの溶液を混ぜたり、水を加えて薄めたりする問題が頻出です。

それぞれのパターンの考え方を理解しておきましょう。

混合問題の解き方

【例題】5%の食塩水200gと15%の食塩水100gを混ぜたときの濃度を求めなさい。

5%食塩水の溶質:200×5÷100=10g

15%食塩水の溶質:100×15÷100=15g

混合後の溶質:10g+15g=25g

混合後の溶液:200g+100g=300g

濃度:25÷300×100≒8.3%

【答え】約8.3%

混合問題ではそれぞれの溶液の溶質を個別に求めてから合計することが解法の基本です。

希釈問題の解き方

【例題】20%の食塩水150gに水を加えて6%の食塩水にするには、水を何g加えればよいか求めなさい。

溶質の質量:150×20÷100=30g(希釈しても変わらない)

6%の溶液の質量:30÷6×100=500g

加える水の質量:500g-150g=350g

【答え】350g

希釈問題のポイントは、水を加えても溶質の質量は変わらないことを利用して計算する点です。

蒸発問題の解き方

【例題】10%の食塩水400gから水を100g蒸発させたときの濃度を求めなさい。

溶質の質量:400×10÷100=40g(蒸発しても変わらない)

蒸発後の溶液の質量:400g-100g=300g

濃度:40÷300×100≒13.3%

【答え】約13.3%

蒸発問題では、蒸発するのは溶媒(水)のみであり、溶質の質量は変わらないことが重要なポイントです。

まとめ

本記事では、質量パーセント濃度の求め方・計算方法・パターン別の問題解法について解説しました。

基本計算式は「溶質の質量÷溶液の質量×100」であり、溶液の質量は溶質と溶媒の合計であることが最重要ポイントです。

基本の3パターンと応用の混合・希釈・蒸発パターンをそれぞれ理解することで、どんな問題にも対応できる力が身につくでしょう。

繰り返し練習問題を解いて、質量パーセント濃度の計算を確実に習得してみてください。