← すべての計算ツール
Beedy Academy · 計算ツール

ラボのための無料化学計算ツール

毎日使う 15 の化学計算:物質量、溶液、希釈、pH、緩衝液、滴定、硬度、気体。公式と練習問題付き。

物質量と溶液

質量と物質量(モル)

公式n = m ÷ M
g
g/mol
物質量 (n)—mol
物質量 (n)—mmol

M は化学式中の原子量の合計。例:NaCl 58.44、NaOH 40.00、CaCO₃ 100.09、H₂SO₄ 98.08 g/mol。

モル濃度と規定度

公式c = m ÷ (M × V)  ·  N = c × z
g
g/mol
mL
eq/mol
モル濃度 (c)—mol/L
規定度 (N)—eq/L

z = 1 分子あたりに授受する H⁺ または OH⁻ の数:HCl・NaOH = 1、H₂SO₄・Ca(OH)₂ = 2、H₃PO₄ = 最大 3。V はメスフラスコの最終体積。

溶液の調製:はかり取る質量

公式m = c × V × M × 100 ÷ p
mol/L
mL
g/mol
%
はかり取る質量 (m)—g

水和物は水和物のモル質量を使います(例 CuSO₄·5H₂O = 249.69 g/mol)。溶かしてから標線まで合わせます。

希釈 (C₁V₁ = C₂V₂)

公式V₁ = C₂ × V₂ ÷ C₁  ·  VH₂O = V₂ − V₁
mol/L
mol/L
mL
とる原液量 (V₁)—mL
加える水 (VH₂O)—mL

C₁ と C₂ は同じ単位で(mol/L、mg/L、% など)。加える水は概算なので、メスフラスコで標線まで合わせるのが確実です。

質量 % と密度 → mol/L

公式c = w × ρ × 10 ÷ M  ·  b = w × 1000 ÷ (M × (100 − w))
% w/w
g/mL
g/mol
モル濃度 (c)—mol/L
質量モル濃度 (b)—mol/kg

例:HCl 37 % ≈ 12 mol/L、H₂SO₄ 96 % ≈ 18 mol/L、NaOH 50 % ≈ 19 mol/L。密度は実際の温度での技術資料の値を使います。

mol/L と密度 → 質量 %

公式w = c × M ÷ (10 × ρ)  ·  β = c × M
mol/L
g/mol
g/mL
質量パーセント濃度 (w)—% w/w
質量濃度 (β)—g/L

前の計算の逆です。希薄溶液 (ρ ≈ 1) では % ≈ g/L ÷ 10。

mg/L・ppm・mmol/L・meq/L

公式mmol/L = C ÷ M  ·  meq/L = mmol/L × z  ·  ppm = C ÷ ρ
mg/L
g/mol
kg/L
モル濃度—mmol/L
当量濃度—meq/L
質量分率—ppm

希薄な水 (ρ ≈ 1 kg/L) では mg/L = ppm。例:Ca²⁺ 40.08 g/mol・z = 2、Mg²⁺ 24.31・z = 2、Na⁺ 22.99・z = 1、Cl⁻ 35.45・z = 1。

混合物の平均モル質量

公式M̄ = Σ(yᵢ × Mᵢ) ÷ Σyᵢ  ·  w₁ = y₁ × M₁ ÷ Σ(yᵢ × Mᵢ)
mol %
g/mol
mol %
g/mol
mol %
g/mol
平均モル質量 (M̄)—g/mol
成分 1 の質量分率 (w₁)—% w/w

初期値は乾燥空気(N₂、O₂、Ar)→ 28.96 g/mol。ない成分は 0 を入力。合計が 100 でない場合は正規化します。

pH・酸塩基・滴定

強酸・強塩基の pH

公式pH = −log₁₀[H⁺]  ·  pOH = −log₁₀[OH⁻]  ·  pH + pOH = 14  (25 °C)
mol/L
pH—
pOH—

完全解離・活量無視・25 °C (Kw = 10⁻¹⁴)。10⁻⁶〜約 0.1 mol/L で有効。H₂SO₄ を z = 2 とするのは近似です。

緩衝液の pH(ヘンダーソン・ハッセルバルヒ)

公式pH = pKa + log₁₀([A⁻] ÷ [HA])
mol/L
mol/L
pH—
比 [A⁻] ÷ [HA]—

pKa は 25 °C の値、活量は無視。緩衝域は pKa ± 1。比が 10:1 を超えるとほとんど緩衝しません。

滴定:未知濃度

公式Cₓ = Ct × Vt × r ÷ Vₓ  ·  β = Cₓ × M
mol/L
mL
mL
g/mol
試料濃度 (Cₓ)—mol/L
質量濃度 (β)—g/L

r は釣り合った反応式から:HCl + NaOH → r = 1、H₂SO₄ を NaOH で滴定 → r = 0.5、Na₂CO₃ を HCl で pH 4.5 まで → r = 0.5。

水の硬度(CaCO₃ 換算)

公式TH = 2.497 × Ca + 4.118 × Mg
mg/L
mg/L
全硬度 (TH)—mg/L CaCO₃
カルシウム硬度—mg/L CaCO₃
マグネシウム硬度—mg/L CaCO₃
全硬度 (TH)—mmol/L

軟水:60 未満、中程度:60〜120、硬水:120〜180、非常に硬い:180 mg/L CaCO₃ 超。1 °f = 10 mg/L、1 °dH = 17.8 mg/L CaCO₃。

気体と反応

理想気体:PV = nRT

公式n = P × V ÷ (R × T)  ·  m = n × M  (T [K])
kPa
L
°C
g/mol
気体の物質量 (n)—mol
気体の質量 (m)—g

kPa × L = J なので R = 8.314。0 °C・101.325 kPa で 1 mol は 22.41 L、25 °C で 24.47 L。ゲージ圧ではなく絶対圧を使います。

ボイル・シャルルの法則

公式V₂ = V₁ × (P₁ ÷ P₂) × (T₂ ÷ T₁)  (T [K])
L
kPa
°C
kPa
°C
最終体積 (V₂)—L

気体の量は一定、圧力は絶対圧。温度はケルビン (T + 273.15) に換算します。

反応の収率

公式mth = (mR ÷ MR) × ν × MP  ·  η = mobt ÷ mth × 100
g
g/mol
g/mol
g
理論質量 (mth)—g
収率 (η)—%

制限反応物(生成物が最も少なくなるもの)から計算します。初期値:エタノール → 酢酸エチル (ν = 1)。100 % 超は製品が湿っているか不純です。

学習・確認用のツールです。示した範囲は一般的な目安です。必ず自施設の手順・許可・設定値に従ってください。データは送信されません。計算はブラウザ内で行われます。