最終更新: 2026-06-15

質量モル濃度の基礎

質量モル濃度は、溶質の量を溶媒の質量に対して表す濃度の単位です。溶質のモル数を溶媒の質量（kg）で割った値であり、記号 b（古い表記では小文字斜体の m）が使われます。質量は温度が変化しても変わらないため、質量モル濃度は温度が変数となる問題、とりわけ沸点上昇や凝固点降下のような束一的性質の計算で用いられます。

質量モル濃度の式

$$b = \frac{n_{\text{solute}}}{m_{\text{solvent}}}$$

ここで $n_{\text{solute}}$ は溶質のモル数、$m_{\text{solvent}}$ は溶媒の質量（kg）です。質量モル濃度の単位は mol/kg であり、「molal」を略して「m」と書くこともあります。

用語	記号	意味
質量モル濃度	$b$	溶媒 1 kg あたりの溶質のモル数
溶質のモル数	$n_{\text{solute}}$	溶解している物質の物質量
溶媒の質量	$m_{\text{solvent}}$	溶媒のみの質量（kg）

同じ式を変形すれば、他の二量も求めることができます。

• 溶質のモル数 = 質量モル濃度 × 溶媒の質量（kg）
• 溶媒の質量（kg）= 溶質のモル数 ÷ 質量モル濃度

計算例

NaCl 0.5 mol を水 500 g に溶かした場合の質量モル濃度を求めます。

$$\begin{aligned} m_{\text{solvent}} &= 500\ \text{g} = 0.5\ \text{kg} \\ b &= \frac{n_{\text{solute}}}{m_{\text{solvent}}} \\ &= \frac{0.5\ \text{mol}}{0.5\ \text{kg}} \\ &= 1.0\ \text{mol/kg} \end{aligned}$$

この溶液の質量モル濃度は 1.0 mol/kg（1.0 m）です。

質量モル濃度とモル濃度の比較

質量モル濃度とモル濃度はどちらも溶液の濃さを表しますが、分母が異なります。

性質	質量モル濃度 (b)	モル濃度 (c)
分母	溶媒の質量（kg）	溶液の体積（L）
温度依存性	なし	少しあり（体積が膨張する）
溶媒の密度が必要か	不要	必要（質量→体積の換算）
主な用途	束一的性質の計算	反応の化学量論計算

室温における希薄水溶液では、水 1 L の質量が約 1 kg に近いため、質量モル濃度とモル濃度の数値はほぼ一致します。高濃度の場合や 25 °C から大きく外れた温度では差が生じます。

束一的性質における質量モル濃度の重要性

沸点上昇、凝固点降下、浸透圧、蒸気圧降下といった束一的性質は、溶質粒子と溶媒粒子の比率に依存します。関連する式は次のとおりです。

$$\Delta T_b = K_b \cdot b \qquad \Delta T_f = K_f \cdot b$$

ここで $K_b$ と $K_f$ は溶媒固有の定数（水の場合、$K_b = 0.512\ \text{°C·kg/mol}$、$K_f = 1.86\ \text{°C·kg/mol}$）、$b$ は質量モル濃度です。モル濃度はここでは使えません。溶液が沸騰または凍結する際に温度と体積が変化し、モル濃度に基づく計算結果が変動してしまうからです。

溶質の質量からモル数への換算

実験室では溶質のモル数ではなく質量から出発することがほとんどです。換算にはモル質量 $M$ を使います。

$$n_{\text{solute}} = \frac{m_{\text{solute}}}{M}$$

たとえば、グルコース 18 g（モル質量 180 g/mol）のモル数は $n = 18 \div 180 = 0.10\ \text{mol}$ です。これを水 $0.5\ \text{kg}$ に溶かすと、質量モル濃度は $0.10 \div 0.5 = 0.20\ \text{mol/kg}$ となります。

よくある質問 (FAQ)

質量モル濃度の式はどのようなものですか？

質量モル濃度（記号 b）は、溶質のモル数を溶媒の質量（kg）で割った値です。b = n ÷ m(溶媒)。モル濃度と異なり、分母は溶液全体の体積ではなく溶媒の質量です。たとえば、NaCl 0.5 mol を水 1 kg に溶かすと質量モル濃度は 0.5 mol/kg となり、「0.5 m」と表記します。

質量モル濃度とモル濃度の違いは何ですか？

モル濃度（c または M）は溶液 1 L あたりの溶質のモル数です。質量モル濃度（b または m）は溶媒 1 kg あたりの溶質のモル数です。実用上の違いは温度変化への依存性にあります。溶液の体積は温度が上がると変化するため、モル濃度は温度によってわずかに変動します。一方、溶媒の質量は変化しないため、質量モル濃度は温度に依存しません。沸点上昇や凝固点降下のように温度が問題となる場合は、質量モル濃度が優先的に使われます。

束一的性質に質量モル濃度を使うのはなぜですか？

沸点上昇、凝固点降下、浸透圧、蒸気圧降下といった束一的性質は、溶媒粒子に対する溶質粒子の比率に依存します。純粋な溶媒では溶媒の質量は溶媒分子数に比例するため、質量モル濃度はこの比率を直接表し、温度が変わっても一定です。モル濃度を使うと、溶液の体積（分母）が沸騰や凍結の過程で変化するため、わずかな誤差が生じます。

質量モル濃度を求める手順を教えてください。

手順① — 溶質のモル数を求める：溶質の質量をモル質量で割る。グルコース 18 g（モル質量 180 g/mol）なら n = 18 ÷ 180 = 0.1 mol。手順② — 溶媒の質量をキログラムに換算する：水 500 g なら 0.5 kg。手順③ — 割り算する：b = 0.1 mol ÷ 0.5 kg = 0.2 mol/kg。結果は「0.2 m」と表記することもあります（小文字斜体の m はメートルと混同しないよう注意）。