炭素12g(=1mol)のなかには「6.02×10の23乗」個の炭素原子があるらしいのですがどうやってその数が分かったのでしょうか。原子の数える方法があるのでしょうか。

教えて下さい、お願いします。

A 回答 (2件)

アボガドロ数は測定が難しい物理量です.


一番わかりやすいのはファラデー定数 F から求める方法でしょう.
ファラデー定数は,
1価イオンの1モルを電気分解するに必要な電気量ですから,
F = eN
です.e は素電荷,N はアボガドロ数.
F を測定して e がわかっていれば N が求められます.

他に,X線結晶解析と結晶密度の測定の組合わせ,
ブラウン運動の測定,などもあります.

いずれも,どれだけ純粋な物質,あるいは純粋な単結晶が得られるかが
測定精度を左右します.

アボガドロ数は物理の基本的定数の中で最も測定精度が悪いものの一つです.
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この回答へのお礼

お答え頂きありがとうございます。

お答えを見させて頂き「難しい」ということが分かりました。内容的にはなんとなくわかりました。勉強になりました。ありがとうございました。

お礼日時:2001/10/21 11:25

以下の参考URLサイトには関連質問の回答がありますが、参考になりますでしょうか?



ご参考まで。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=79509
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Qアボガドロ定数と物質量の問題についてです。

ある問題集の問題ですが…。
よくわからなかったので解答・解説をお願いします。

問1
水素原子1.8×10^23個を含む水の物質量

問2
二酸化炭素7.5×10^22個に含まれる酸素原子の物質量

問3
酸化物イオン1.8×10^23個を含む酸化アルミニウム中のアルミニウムイオンの物質量

問1~3の選択肢
ア、0.05mol イ、0.10mol ウ、0.15mol
エ、0.20mol オ、0.25mol カ、0.30mol

※アボガドロ定数は、6.0×10^23/molとする。

Aベストアンサー

(1)水分子はH2O・・・H2O1個は、H原子2個とO原子1個からなる。
 今水素原子の個数が1.8×10^23個だから、水分子の数は、
 水分子:水素原子=1:2の関係より、1.8×(1/2)×10^23個であることがわかる。

 アボガドロ定数が6.0×10^23だから物質量は0.9×10^23/6.0×10^23=0.15mol・・・答え ウ

(2)二酸化炭素分子はCO2・・・CO21個はC原子1個とO原子2個からなる。
 今二酸化炭素分子の個数が7.5×10^22個だから、酸素原子の数は、
 二酸化炭素分子:酸素原子=1:2の関係より、7.5×2×10^22個であることがわかる。
 
 よって物質量は15×10^22/6.0×10^23=0.25mol・・・答え オ

(3)酸化アルミニウムAl2O3・・・Al2O31個は、Al3+イオン2個とO2-イオン3個からなる。
 今酸化物イオンの個数が1.8×10^23個だから、アルミニウムイオンの数は、
 酸化物イオン:アルミニウムイオン=3:2だから、アルミニウムイオンの数は1.8×(2/3)×10^23個であることがわかる。・・・※
 
 よって物質量は1.2×10^23/6.0×10^23=0.20mol・・・答え エ


補足:※の部分は比を使っても出せます。
  アルミニウムイオンの数をx個とすると
  3:2=1.8×10^23:x
3x=3.6×10^23
x=1.2×10^23個

(1)水分子はH2O・・・H2O1個は、H原子2個とO原子1個からなる。
 今水素原子の個数が1.8×10^23個だから、水分子の数は、
 水分子:水素原子=1:2の関係より、1.8×(1/2)×10^23個であることがわかる。

 アボガドロ定数が6.0×10^23だから物質量は0.9×10^23/6.0×10^23=0.15mol・・・答え ウ

(2)二酸化炭素分子はCO2・・・CO21個はC原子1個とO原子2個からなる。
 今二酸化炭素分子の個数が7.5×10^22個だから、酸素原子の数は、
 二酸化炭素分子:酸素原子=1:2の関係より、7.5×2×10^22個であることが...続きを読む

Q1molって分子が6.02×10の23乗個有っても1molですよね? 原子だけで見るわけではないです

1molって分子が6.02×10の23乗個有っても1molですよね?
原子だけで見るわけではないですよね??

Aベストアンサー

とても多い誤り
>1molって分子が6.02×10の23乗個有っても1molですよね?
>1mol中の個数は、同じ指定の数=アボガドロ数です

モルの定義は
1. モルは、0.012 キログラム(12グラム)の炭素12の中に存在する原子の数と等しい要素粒子 (elementary entities) を含む系の物質量である。
2.モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い。

 数学でもそうですが、定義を間違えているとだめ。どこにもアボガドロ数個が1モルとは書いてない。

アボガドロ数ではなく、【アボガドロ定数】です。
「1969年のIUPAC総会でアボガドロ定数に名称が変更された。( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%9C%E3%82%AC%E3%83%89%E3%83%AD%E5%AE%9A%E6%95%B0 )」

 これはとても重要で、定数となると重力定数と同じ扱いです。

 化学ではとても重要なところでして「12を1ダース」と「1ダースを数えたら12」だったの違いです。将来的には、アボガドロ定数がもう一桁確定すれば、アボガドロ定数はモルの定義に使われることとになるかも。

 現時点ではモルの定義は「0.012 kgの炭素¹²Cの中に存在する原子の数と等しい要素粒子を含む系の物質量」
よって「モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い」ので、何を指定するかでモル数が決まる。

とても多い誤り
>1molって分子が6.02×10の23乗個有っても1molですよね?
>1mol中の個数は、同じ指定の数=アボガドロ数です

モルの定義は
1. モルは、0.012 キログラム(12グラム)の炭素12の中に存在する原子の数と等しい要素粒子 (elementary entities) を含む系の物質量である。
2.モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い。

 数学でもそうですが、定義を間違えているとだめ。どこにもアボガドロ数個...続きを読む

Q物質量と質量

わかる方がいたら考え方を教えてください。

次の粒子6.0×10の22乗個の、物質量と質量を求めよ。ただし、H=1,C=12 , O=16 , S=32 , Cu=64、アボガドロ定数を6.0×10の23乗/molとし、有効数字2桁で答えよ。
なんですが、
酸素O2の場合、質量は16×2で32でよいのですか?

物質量(mol)の求め方がわかりません。

Aベストアンサー

 1モルというのは、分子(原子)を6.0*10^23個集めたものです。そしてその質量は分子量(原子量)にgをつけたものです。
 この問題では粒子の数が6.0*10^22個ですから0.1モルですね。なので原子量にgをつけて0.1をかけたものが質量になります。

QC(炭素)の原子量を120に改定した場合、炭素1molの質量が120に

C(炭素)の原子量を120に改定した場合、炭素1molの質量が120になるのはなぜですか?
1molは6.02×10^23なので変化はないと思ったんですが。

Aベストアンサー

>C(炭素)の原子量を120に改定した場合、炭素1molの質量が120になるのはなぜですか?

 そのような改定はないでしょうが、たとえ、そうであっても1molの質量は変えないでしょう。
>1molは6.02×10^23なので
 もしそうなら、当然変わりますよ。

 しかし、根本的に原子量、molの概念の知識が間違ってます。「1molは6.02×10^23」が、6.02×10^{23}個を1molとして理解されているなら、それは違います。
 1molに膨れる物質の数を数えたら6.02×10^{23}であったというだけです。

 原子量:質量数12の炭素(12C)原子一個の質量を12としたときの、12Cとその原子の質量の「比」ですから、塩素の原子量は355になるとか。

 物質量の定義を、120gの12Cに含まれる12C原子の数とすれば、6.02×10^{23}ですし、12gの12Cに含まれる12Cの原子の数なら6.02×10^{22}となる。
 原子量をどう定めようと、物質量の定義が12gか120gかで決定されるわけで、原子量とは直接結びつかない。
 ただ、くれぐれも12本が1ダースと同じではなく、「1ダースを数えてみたら12本だった」ですから、間違えないように。
【参考サイト】
第8版SI文書の日本語訳
  http://www.nmij.jp/library/units/si/R8/SI8J.pdf

>C(炭素)の原子量を120に改定した場合、炭素1molの質量が120になるのはなぜですか?

 そのような改定はないでしょうが、たとえ、そうであっても1molの質量は変えないでしょう。
>1molは6.02×10^23なので
 もしそうなら、当然変わりますよ。

 しかし、根本的に原子量、molの概念の知識が間違ってます。「1molは6.02×10^23」が、6.02×10^{23}個を1molとして理解されているなら、それは違います。
 1molに膨れる物質の数を数えたら6.02×10^{23}であったというだけです...続きを読む

Q物質量

高校2ねんです。

原子量、物質量、化学反応の量的関係に対する問題が、全く整理できません!
アボガドロ定数の使い方とか、原子量、質量、分子量、気体の質量等の解き方があやふやです。

問題慣れするしかないのでしょうか?
理解に乏しいです。

Aベストアンサー

私の経験上、多くの問題を解くことをお進めします。
そうすることによって考え方が定着します。
全くわかっていないと言うならともかく、ある程度わかりながらつまずいているのであれば、説明をよんでもその関係を明確化することは困難だと思います。

いずれにせよ問題を解けるようになることがこの際の問題であり、そもそも、ややこしい理屈があるような性質の問題でもありません。だとすればそのトレーニングをするのは妥当な解決法だと思います。

Q高校化学基礎で質問です。 1H原子1個の質量が、1.6735×10^-24 g 12C原子1個の質量

高校化学基礎で質問です。
1H原子1個の質量が、1.6735×10^-24 g
12C原子1個の質量を、1.9926×10^-23 g
ここで、12C原子1個の相対質量を求めるには質量を12で割るところまでは理解できましたが、1H原子1個の相対質量を求める時はどのような式になりますか?

Aベストアンサー

相対質量の基準は、12C原子1個の質量の1/12です。
なので、1H原子1個の相対質量は以下に成ります。
1H原子1個の質量÷12C原子1個の質量の1/12

Qアボガドロ定数

アボガドロ定数とモル、モル濃度の関係について知りたいのですが、アボガドロ定数とモルの関係は”分子が6.02×10の23乗個(確か)ある状態を1mol”ということは分かりました。しかし、アボガドロ定数とモル濃度の関係が分からないので、解説お願いします。

Aベストアンサー

<アボガドロ定数とモルの関係は”分子が6.02×10の23乗個(確か)ある状態を1mol”ということは分かりました。

そこまで分かっているなら簡単です。例えば1リットルの水に食塩が1モル(NaCl分子が6.02×10の23乗個)溶けていればその溶液のモル濃度は1mol/Lと表します。

濃度の単位として例えばg/Lという単位がありますよね?これは例えば1リットルの水に食塩が何"g"溶けているか、ということを表しています。これに対してモル濃度ではg(質量)ではなく、molで表しているだけです。

蛇足ですが、NaCl溶液の場合は
1 mol/L = 58.5 g/L となります。
これは、NaCl分子が6.02×10の23乗個集まった時の質量が58.5 gだからです。

Q1モル炭素12gの中に入ってる粒子の数が、6.02×10の34乗というアボガドロ定数のことですが、

1モル炭素12gの中に入ってる粒子の数が、6.02×10の34乗というアボガドロ定数のことですが、
その粒子とは原子の数ですか?
陽子・中性子・電子の合計の数ですか?
素粒子も含めての数ですか?

Aベストアンサー

モルの定義は、学校できちんと学んだはずです。
「1モル炭素12gの中に入ってる粒子の数が、6.02×10の34乗というアボガドロ定数のこと」
は正確ではありません。
【引用】____________ここから
1. モルは、0.012 キログラム(12グラム)の炭素12[¹²C]の中に存在する原子の数と等しい要素粒子を含む系の物質量である。
2. モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い。
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ここまで[モル - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A2%E3%83%AB )]より
2項目をセットで理解しましょう。

 丸暗記するくらい、徹底的に理解しておきましょう。化学で最も重要といってもよい。私は、この定義は書かせて読ませてテストにも何度も出して徹底して理解させる。

★ その個数を計測してみたら、6.022140857(74)×10²³ mol⁻¹ であった。ということで、その個数を1モルとしたのではない。12を1ダースというのとは意味が逆。

 この定義で分かるように「要素粒子を指定する必要があ」ります。

すなわち、
> その粒子とは原子の数ですか?
>陽子・中性子・電子の合計の数ですか?
>素粒子も含めての数ですか?
 ということにはならない。

それは、言葉を置き換えると・・
「人を数えるときは人数をつかいます。」
> 人とは、人間ですか?
> それとも男ですか?女ですか?
> 赤ん坊も含めてですか?
 いえいえ、何の人数化を指定しないと・・

 長さ、時間、重さ、電流、明るさ、絶対温度と同様に[物質量]も物理量、SI基本単位( https://ja.wikipedia.org/wiki/SI%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%8D%98%E4%BD%8D )です。
  m   s  kg  A  cd    K
物質量 - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%A9%E8%B3%AA%E9%87%8F )

[例]
 水1モルには、2モルの水素原子と1モルの酸素原子があります。
 水1モルを電気分解すると、1モルの水素と1/2モルの酸素が発生する。
   ↑この時の水素酸素は、物質!!
 水分子1モルには、電子は10モルある。
   ..
 H:O:H と酸素の内殻の2個 
   ̈
 マンガじゃなく、絵のない本をたくさん読んで、書かれていること話されていることを正確に理解する言語力(国語力)を身につけましょう。理数科目にとって、国語力は文系科目より重要なのですよ。

モルの定義は、学校できちんと学んだはずです。
「1モル炭素12gの中に入ってる粒子の数が、6.02×10の34乗というアボガドロ定数のこと」
は正確ではありません。
【引用】____________ここから
1. モルは、0.012 キログラム(12グラム)の炭素12[¹²C]の中に存在する原子の数と等しい要素粒子を含む系の物質量である。
2. モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い。
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ここま...続きを読む

Q化学変化の物質量の問題、解説お願いします。

こんにちは。参考書の以下の問題で答えしか書いておらず、途中の式や考え方がわからないので教えてください。
  
空気中で一酸化炭素56gを完全燃焼させると、つぎのような化学反応で二酸化炭素が生成した。
2CO^2 + O^2 →2CO^2
ちなみにアボガドロ定数は6.0×10^23です。

問1 燃焼した一酸化炭素の分子は何個か?
答えは1.2×10^24個
問2 生成した二酸化炭素の物質量は何molか?
答え2.0mol

Aベストアンサー

☆問1 燃焼した一酸化炭素の分子は何個か?
◇一酸化炭素COの分子量は、炭素の原子量が12、酸素の原子量が16だから、28。
ですから、一酸化炭素の質量は1molで28gになります。
実験で使った一酸化炭素の質量は56gだから、一酸化炭素は2mol。
1molは6×10^23個だから、2molは
 2×6×10^23 = 12×10^23 = 1.2×10^24
よって、
 1.2×10^24



☆問2 生成した二酸化炭素の物質量は何molか?
◇化学式は
 2CO + O2 → 2CO^2
ですから、2個のCOから2個のCO^2ができます。
つまり、1モルのCOからはCO^2は1モルできる。
2モルのCOからは、CO^2は2モルできます。
ですから、
答えは、2モル。

化学式の係数というのは、そういうものです。
 aX + bY = cZ
という化学式があったならば、
a個のXとb個のYからC個のZができます。

Q水素原子2個と酸素原子1個で水はできますか?

ふと疑問に思ったのでWIKIで調べてみたのですが、

H2Oとは
「水が、H(水素原子)2個とO(酸素原子)1個が結合してできていることを表す。」

逆に水素原子2個と酸素原子1個を結合させて人為的に水を作るといったことは可能なのでしょうか。
もしかしたら中学生で習うようなことなのかもしれませんが皆様ご教授願います。

Aベストアンサー

極端にいえば「水素原子 2個と酸素原子 1個を結合させて水分子 1個を作る」ことは可能です. ただし, こうしてできた「水分子」はたしかに身の回りにある水の (最小の) 構成単位ではありますが, 水の性質をそのまま保持しているわけではありません. なぜなら, 普段目にする水の物性は水素結合が大きく影響しているからです. 少数の水分子しかない場合には水素結合が十分に作れないので物性がかなり異なるということになります.
なお, 水に限らず構成単位である原子や分子の数が少ない場合には普段見ることのできない現象が現れます. この辺は「ナノテクノロジー」の 1つの分野となっています.


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