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物質量とモルmd 91f66fc
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物質量ぶっしつりょうとモル

date2026-07-14document_iddoc_38f744edf56ab33339d1afd9552b0dfbdescription物質量とモルを、粒子数・質量・濃度・気体体積を相互変換する共通単位として定義し、反応量計算の入口を作る。prerequisites比例 / 単位換算 / 10 の累乗type講義statusactiverelateddata/lecture/chemistry/theoretical/theoretical-chemistry-portal.lecture.n.md / data/lecture/chemistry/theoretical/chemical-equations-and-stoichiometry.lecture.n.md / data/lecture/chemistry/theoretical/gas-laws-basics.lecture.n.md
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1導入どうにゅう

この講義こうぎでは、物質量ぶっしつりょうamount of substanceえる質量しつりょう体積たいせきと、えない粒子数りゅうしすう接続せつぞくする共通単位きょうつうたんいとして解説かいせつする。

化学反応かがくはんのう粒子りゅうしどうしの反応はんのうである。しかし、実験じっけん測定そくていするのは質量しつりょう体積たいせき濃度のうどである。したがって、化学計算かがくけいさんでは、最初さいしょにこれらを物質量ぶっしつりょう変換へんかんする。

2用語ようご定義ていぎ

モルmoleとは、ちょうど 6.02214076×1023 指定していされた粒子りゅうしを 1 単位たんいとする物質量ぶっしつりょうamount of substanceの SI 単位たんいである。

アボガドロ定数ていすうAvogadro constant NA は、つぎ正確せいかくあたいとして定義ていぎされる。

NA=6.02214076×1023[mol-1;Namt-1]

モル質量しつりょうmolar mass M とは、1[mol(substance);Namt] あたりの質量しつりょうである。たとえば M[g(NaCl)/mol(NaCl);MNamt-1]く。

モル濃度のうどmolar concentration c とは、溶液ようえき 1[L;L3] あたりの物質量ぶっしつりょうamount of substanceである。

3方針ほうしん

化学計算かがくけいさんでは、つぎ翻訳ほんやくさき実行じっこうする。

質量・濃度・体積・粒子数物質量反応式の係数比

この方針ほうしんえら理由りゆうは、化学反応式かがくはんのうしき係数けいすう質量比しつりょうひではなく粒子数比りゅうしすうひ、したがって物質量比ぶっしつりょうひあらわすからである。

4直感的ちょっかんてき説明せつめい

たまごを 12 で 1 ダースとかぞえるように、化学かがくでは粒子りゅうし6.02214076×1023 で 1 mol とかぞえる。ダースがたまごにも鉛筆えんぴつにも使つかえるように、モルは原子げんし分子ぶんし、イオン、電子でんしにも使つかえる。ただし、なにのモルかをうしなうと反応はんのう意味いみくずれるので、mol(NaCl) のように物質名ぶっしつめい単位たんいのこす。

5厳密げんみつ説明せつめい

5.1関係式かんけいしき 1:粒子数りゅうしすう物質量ぶっしつりょう関係かんけい

仮定かていとして、粒子数りゅうしすうN物質量ぶっしつりょうamount of substancen とする。結論けつろんN=nNA である。

証明しょうめいする。1 mol は NA 粒子りゅうしであると定義ていぎした。したがって n mol は、その n ばい粒子りゅうしふくむ。よって N=nNA成立せいりつする。□

5.2関係式かんけいしき 2:質量しつりょうから物質量ぶっしつりょうへの変換へんかん

仮定かていとして、質量しつりょうm、モル質量しつりょうM物質量ぶっしつりょうamount of substancen とする。結論けつろんn=m/M である。

証明しょうめいする。モル質量しつりょう M1[mol(substance);Namt] あたりの質量しつりょうである。したがって n mol の質量しつりょうm=nM である。M0 なので両辺りょうへんMり、n=m/Mる。□

単位たんいつぎのように追跡ついせきできる。

m[g(substance);M]M[g(substance)/mol(substance);MNamt-1][mol(substance);Namt]

5.3関係式かんけいしき 3:濃度のうど体積たいせきから物質量ぶっしつりょう

仮定かていとして、モル濃度のうどc体積たいせきV物質量ぶっしつりょうamount of substancen とする。結論けつろんn=cV である。

証明しょうめいする。モル濃度のうど単位体積たんいたいせきあたりの物質量ぶっしつりょうamount of substanceである。すなわち c=n/V である。V0溶液ようえきかんがえているので、両辺りょうへんVけて n=cVる。□

6具体例ぐたいれい

問題もんだいとして、5.85[g(NaCl);M]塩化えんかナトリウムがなん mol かをもとめる。塩化えんかナトリウムのモル質量しつりょう58.5[g(NaCl)/mol(NaCl);MNamt-1] とする。

質量しつりょうから物質量ぶっしつりょう変換へんかんするので、関係式かんけいしき 2 をもちいる。

n=5.8558.5=0.100[mol(NaCl);Namt]

この具体例ぐたいれい確認かくにんしているのは、質量しつりょうをそのまま反応式はんのうしきれず、かなら物質量ぶっしつりょうもどすという基本操作きほんそうさである。

7見分みわかた

あたえられたりょう最初さいしょ使つかしき
質量しつりょう mn=m/M
粒子数りゅうしすう Nn=N/NA
モル濃度のうど c体積たいせき Vn=cV
理想気体りそうきたいP,V,Tn=PV/(RT)

8どこまで成立せいりつするか

モルの定義ていぎとアボガドロ定数ていすうあたい正確せいかくな SI 定義ていぎである。一方いっぽう標準状態ひょうじゅんじょうたい1[mol(gas);Namt]やく 22.4[L;L3]めるというあたいは、理想気体りそうきたいちか条件じょうけんでの近似きんじである。正確せいかく定義ていぎ近似値きんじち混同こんどうしてはならない。

9最終形さいしゅうけい

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]N=nNA
[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]n=mM
[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]n=cV

10一言ひとことでいうと

物質量ぶっしつりょうは、質量しつりょう体積たいせき濃度のうど粒子数りゅうしすう反応式はんのうしき係数比けいすうひ接続せつぞくする共通単位きょうつうたんいである。

11関連かんれんリンク

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