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)
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
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
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)
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
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 %
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
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
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
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)
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
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)
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
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
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
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。