2022/06/30小松川CSNew!
化学の数の単位mol(モル)について
こんにちは。
進学塾３Arrows小松川CS高等部主任の杉山です。
高校生はただいま１学期期末テスト期間の真っ最中ですね。
日々一生懸命勉強に追われていることでしょう。
さて、本日は化学基礎においてちょうど今くらいの時期に習うmol(モル)について話していきたいと思います。
このmolですが、わかってしまえばそんなに難しいものではないのですが、
初めて習ったときによくわからず、そのまま放置してしまう子も少なくありません。
ただ、molはここから先の化学において考え方の根幹になってくるので、
molがわからないと、この先の化学がすべてわからなくなると言っても過言ではありません。
それではmolについて話していきます。
(１)１molとは
１molとは数の集団を表す単位であり、
物が 6.02×1023 個ある状態のことを表します。
あまり数がイメージできないかもしれませんが、
日本語の数の単位で言うと、約6000垓(がい)個です。
１垓は１兆の１億倍です。
はい。結局数がイメージできませんね。
要はたくさんあるということです。
原子や分子を考えるとき、大きさや重さがあまりにも小さいので、
１個とか２個とかで考えるとよくわかりません。
このとき１molある状態で考えれば、考えやすい重さになるのです。
例えば、炭素原子Cが１molあると12gとなります。
(２)モル質量とは
このように、原子ごとに1molあるときの重さが決まっています。
この重さのことを「モル質量」といいます。
原子についてのモル質量は、化学の教科書の表紙の裏に載っている周期表を見ればわかります。
※問題では与えられます。
【例】 H：１ C：１２ O：１６
このことからわかることは、
水素原子Hが１molあったら１g
炭素原子Cが１molあったら12g
酸素原子Oが１molあったら16g
ということです。
また、これは分子でも使え、
水分子H2Oが１molあったら18g
（H２個にO１個なので １×２＋16×１＝18）
二酸化炭素分子CO2が１molあったら44g
（C１個にO２個なので 12×１＋16×２＝44）
となります。
(３)どのように使うか
結局のところ、「何のためにこんな考え方をするのか」が一番大事ですね。
原子や分子が１molあることでわかることは以下の３つです。
①粒子(原子や分子)の個数
②質量
③体積(気体のときのみ)
例えばCO2が１molあるとき
①6.02×1023個
②44g
③22.4L ※ある気体が１molあるとき、標準状態(０℃ １気圧)では22.4Lと決まっています。
であることがわかります。
問題では
「CO2が88gあるとき、体積を求めよ」
のように問われます。
このとき、必ず「CO2が何molあるのか？」を考えてから体積を求めていきます。
CO2は１molで44gなわけですから、
88÷44＝２
となり、２molあることがわかります。
よって、体積は
22.4×２＝44.8
となり、44.8Lであることがわかりました。
このように何が与えられても、
「一度molを経由することで他の要素が求めやすくなる」
ことが最大の利点だと思います。
基準となる何かがあるっていうのはとても大事ですね。
もちろん他にも様々な問われ方をしますが、
すべてを書くことはできないので割愛します。
とにかく大事なのは、どんどん問題を解いてみて、
わからないところは放置しないで質問をすることですね。
いつでも質問お待ちしております。
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