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No.1
- 回答日時:
物質の量の測り方である mol の考え方を理解していますか?
原子であれ分子であれ、それを「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると、それが「1 mol」の物質量になります。
そして、原子や分子を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると、その質量が「原子量」「分子量」「式量」に「グラム」を付けた数値になるのです。(というか、そうななるように決めた数値が「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)ということ。原子や分子1個は極めて軽いが、このぐらいの個数を集めると「グラム」のオーダーになる)
それが「mol」の意味です。
化学反応は分子・原子どうしで起こりますから、「同じ mol 数どうし」あるいは「反応式の係数に相当する mol 数どうしが反応する」ことになるので、物質の量を「mol」で表すと便利なのです。
「同じ mol なら原子・分子の個数が同じ」ということです。
つまり、例を挙げれば
・炭素(原子量12) を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 12グラム。ということは、炭素12 のモル質量は 12 g/mol。
・酸素(原子量16)を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 16グラム。ということは、酸素16 のモル質量は 16 g/mol。
気体の酸素は酸素原子が2個結合した「分子:O2」の形なので、分子量は 32。従って酸素分子を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 32グラム。ということは、酸素ガスO2 のモル質量は 32 g/mol。
・CO2 (分子量44) を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 44グラム。ということは、CO2 (分子量44)のモル質量は 44 g/mol。
これが理解できていれば
①食塩 NaCl の式量(分子量)は
23.0 + 35.5 = 58.5
なので、1 mol の質量は
58.5 g/mol
です。
従って、「食塩5.85 g」は
5.85[g] ÷ 58.5[g/mol] = 0.100 [mol]
これが 100 mL に溶けているのだから、モル濃度は
0.100[mol] / 0.1[L] = 1.00[mol/L]
②同様に「食塩29.25 g」は
29.25[g] ÷ 58.5[g/mol] = 0.500 [mol]
これが 250 mL に溶けているのだから、モル濃度は
0.500[mol] / 0.25[L] = 2.00[mol/L]
③ ショ糖 C12H22O11 の式量(分子量)は
12.0 × 12 + 1.0 × 22 + 16.0 × 11 = 342
なので、1 mol の質量は
342 g/mol
です。
従って、「ショ糖3.42 g」は
3.42[g] ÷ 342[g/mol] = 0.0100 [mol]
これが 20 mL に溶けているのだから、モル濃度は
0.0100[mol] / 0.02[L] = 0.50[mol/L]
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