理科ラボ

化学基礎｜物質量と化学反応式（2）物質量

原子や分子は、6.0×10²³ 個を 1 mol として数える

原子や分子はとても小さく、数がとても多いので、6.0×10²³ 個をひとまとまりにして「1 mol」と数えます。mol を使うと、質量・粒子の数・気体の体積を行き来できます。予想してから5つのステップで確かめよう。

ことばの準備

さきに知っておくこと

    ステップ1

    鉛筆 3 ダースは何本？

    予想：鉛筆は 12 本を 1 ダースとして数える。3 ダースは何本？

    黄色の袋＝1 mol（6.0×10²³ 個）のまとまり。白＝H₂、赤＝O₂。

    予想を選ぶと、ここで条件を変えられるようになります。

    公式

    この単元の式

    名前式ことばで言うと・単位
    粒子の数から物質量 ＝ 粒子の数 ÷ 6.0×10²³何まとまりあるか1.2×10²⁴ 個 → 2.0 mol
    質量から物質量 ＝ 質量〔g〕÷ モル質量〔g/mol〕1 mol 分の質量で割るH₂O 36 g → 36 ÷ 18 ＝ 2 mol
    気体の体積から物質量 ＝ 体積〔L〕÷ 22.4〔L/mol〕標準状態のときCO₂ 11.2 L → 0.50 mol

    どの量も、いったん「物質量（mol）」になおしてから計算すると迷わない。

    重要語句

    この単元でおさえること

    確認問題へ問題ページへ →実験道具：気体の集め方いろいろな気体の性質と集め方を調べよう →

    実験のあとに読む

    なぜ 6.0×10²³ という中途半端な数なのか

    何を比べる？

    鉛筆のダース、元素ごとの 1 mol の質量、水の質量と物質量、気体 1 mol の体積、同じ質量の H₂ と O₂ の分子の数を比べます。

    結果をどう考える？

    6.0×10²³ 個は、「原子量に g をつけた質量」になるように決めた数です。¹²C を 6.0×10²³ 個集めるとちょうど 12 g。だから、どの物質でも 1 mol の質量は原子量・分子量の数字に g をつけるだけで求められます。数そのものよりも、質量と粒の数をつなぐための数です。

    まちがえやすい点・モデルの条件

    「同じ質量なら粒子の数も同じ」はまちがいです。1 個の重さが物質ごとにちがうので、粒子の数をそろえたいときは物質量（mol）でそろえます。

    制作：現役の理科教員 ／ 制作の考え方