質量パーセント濃度の求め方を徹底解説！公式の覚え方とテスト頻出対策

質量パーセント濃度の求め方を徹底解説！公式の覚え方とテスト頻出対策の要点を詳しく解説してご紹介します。

ここからは、定期テストや受験で必ず出題される主要な4つの計算パターンについて、具体的な例題と解法ステップを解説します。手元にノートを用意して、手順をなぞりながら解き進めてみてください。

パターン1：基本の食塩水 濃度 計算問題（中学理科レベル）

【例題】水160gに食塩40gを溶かして作った食塩水の質量パーセント濃度を求めなさい。

【解法ステップ】
1. 溶質の質量を確認する：食塩 ＝ 40g
2. 溶液全体の質量を計算する：水160g ＋ 食塩40g ＝ 200g
3. 公式に当てはめて計算する：
$$\text{濃度（％）} = \frac{40}{200} \times 100 = \frac{1}{5} \times 100 = 20\%$$
【正解】20％

パターン2：質量パーセント濃度 水の質量 求め方（逆算パターン）

【例題】質量パーセント濃度が15％の食塩水を300g作りたい。必要な食塩と水の質量はそれぞれ何gか求めなさい。

【解法ステップ】
1. 必要な食塩（溶質）の質量を求める：
$$\text{食塩の質量} = 300\text{g} \times \frac{15}{100} = 45\text{g}$$
2. 必要な水（溶媒）の質量を溶液全体から引き算する：
$$\text{水の質量} = 300\text{g}（全体） - 45\text{g}（食塩） = 255\text{g}$$
【正解】食塩：45g、水：255g

パターン3：質量パーセント濃度 希釈 計算（水を加える・蒸発させる）

【例題】8％の食塩水200gに水を加えて、5％の食塩水を作りたい。加えるべき水の質量は何gか。

【解法ステップ】
希釈問題の鉄則は「水を加えても、含まれる溶質（食塩）の重さは絶対に変わらない」という点に注目することです。
1. もとの食塩水に含まれる食塩の質量を計算：
$$200\text{g} \times \frac{8}{100} = 16\text{g}$$
2. 5％の食塩水において、食塩16gが全体に占める質量（仕上がりの溶液質量）を逆算：
$$\text{仕上がりの溶液質量} = 16\text{g} \div \frac{5}{100} = 16 \times 20 = 320\text{g}$$
3. 増えた分の質量が「加えた水」となる：
$$320\text{g} - 200\text{g} = 120\text{g}$$
【正解】120g

パターン4：質量パーセント濃度 高校化学の壁「密度・モル濃度 変換」

高校化学で多くの受講生が苦戦するのが、質量パーセント濃度とモル濃度（mol/L）の相互変換です。この問題は「溶液1L（＝1000mL）」を基準に設定することで機械的に解くことができます。

【例題】市販の濃塩酸（塩化水素 $\text{HCl} = 36.5\text{g/mol}$）は、質量パーセント濃度が36.5％で、密度が $1.20\text{g/cm}^3$ である。この濃塩酸のモル濃度（mol/L）を求めなさい。

【解法ステップ】
1. 溶液1L（1000mL）の重さを出す：
体積 $1000\text{cm}^3 \times \text{密度 } 1.20\text{g/cm}^3 = 1200\text{g}$（溶液1Lの質量）
2. その中に含まれる溶質（HCl）の重さを出す：
$$1200\text{g} \times \frac{36.5}{100} = 438\text{g}$$
3. 溶質の質量を物質量（mol）に変換する：
$$\text{物質量} = \frac{438\text{g}}{36.5\text{g/mol}} = 12.0\text{mol}$$
4. 溶液1L中に12.0molのHClが溶けているため、モル濃度は $12.0\text{mol/L}$ となる。
【正解】12.0 mol/L