溶液、濃度

生体は水をベースに様々な物質が溶けた状態です。今回は物質が液体に溶けることに関して解説します。

溶液

物質が液体に溶けているものを溶液といいます。その液体が水の場合に特に水溶液といいます。生体のことを考えるときは基本的に液体は水ですので水溶液をイメージしてもらえばよいです。

溶液において、溶けている物質のことを溶質、溶かしている液体のことを溶媒といって区別します。

よって次の関係が成り立ちます。

イラスト by 素材工場

ただし、これは質量でみた場合です。体積については必ずしもこうならないことがあります。

親水性、疎水性

車のフロントガラスなどで、水をはじくものと、水がなじむものの違いがあるものがありますよね？

水と触れ合ったときの性質として、水との親和性が高く、水に溶けやすい性質のことを親水性といいます。逆に、水との親和性が低く、水に溶けにくい性質のことを疎水性といいます。

生体では基本的に水が溶媒となっていますので、親水性の物質のほうが溶けやすいものとなります。

生体を構成する物質においては、炭素と水素しかない構造であれば疎水性となり、酸素や窒素やリンなどを含む場合は親水性となります。

モル濃度

次は溶液中の物質の濃度についてです。濃度にはいくつかの種類がありますが、基本的なものとして、質量パーセント濃度とモル濃度があります。

質量パーセント濃度は、溶液全体の質量に対する溶質の質量の割合をパーセントで表す濃度です。

一方、モル濃度は、溶液１L中に含まれる溶質の物質量（モル数）を表す濃度です。

モル濃度の単位は[mol/L]で表しますが、[M]（モーラー）で表されることも多いです。

規定度

もうひとつ重要な濃度があります。規定度といって次の式で表されます。

規定度は、溶液１L中に含まれる溶質の当量数を表す濃度です。規定度の単位は[Eq/L]となりますが、[N]で表すことが多いです。

当量数は、H⁺またはOH^–を出す量を表すものです。１モルの酸または塩基がH⁺またはOH^–を１モル出すとき、その酸または塩基１モルは１当量といいます。もし、１モルの酸または塩基がH⁺またはOH^–を２モル出すならば、その酸または塩基１モルは２当量です。

では、次の２つの例を見比べてください。

今回のポイント