高校化学その① mol(モル)

1mol=C12の重さがちょうど12gとなるのに必要な原子の数(=アボガドロ数:6.02×10^23個)。

　　・molとは、原子または分子の数のこと。

原子1molの重さ(g)が、質量数(原子核を構成する陽子と中性子の数)と同じになる。

　　・原子1molの重さ(g)=質量数

これは、C12に限らずすべての原子に当てはまると覚えておけばいい。

たとえば、N14 1molの重さは14gで、O16 1molの重さは16gになる。

　(例)メタン(CH4)を密閉した完全燃焼させたところ36gの水が得られた。このとき使用したメタンの重さは何グラムか？

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　(答と解説)反応式：CH4+2O2→CO2+2H2O

　上の反応式から、メタン1に対して水が2生成することがわかる。

　得られた水の重さは36gだが、このままでは完全燃焼させたメタンの重さを求めることはできないので、いったんmolに変換する。

　生成した水のmol数=36/(1*2+16)=2mol

　完全燃焼させたメタンのmol数=1mol

　完全燃焼させたメタンの重さ=(1*4+12)*1mol=16g　　答え:16g

化学の計算問題では、上の例のようにmolを仲介して計算する問題がとても多い。

なので、molの理解は高校化学を勉強していて最初に引っかかるポイントであると同時に超重要事項である。

H=1、C=12、N=14、O=16だけは覚えておく。問題の中で質量数が与えられていることも多いが、H、C、N、Oに関しては問題中に質量数が与えられていなくても文句は言えない。

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(応用問題)ややこしいのでわからなかったら飛ばしてください。

仮に、炭素の同位元素C12が6gとなるのに必要なC12原子の数を1molと定義したとするならば、メタン(CH4)1molは何グラムか？

(答)C12が6gとなるのに必要なC12原子の数を1molと定義するのだから、原子1molあたりの重さは(g)、その原子の質量数の1/2になる。

メタンの質量数=12+1*4＝16

16/2=8(g)　　　答え:8g

molとは、神様が作ったルールではなく、人間が便利だから作った定義だということを知っているかどうか試す問題。こういう問題が昔重要問題集に載ってた気がする。

(こんな問題はたぶん試験には出ないと思いますが、あくまでも理解のため)。