2004年9月15日(水) 04ko1-12 物質量

 物質量は,化学の中で最も大切な量といえます。したがって,今日の内容は最重要です。がんばってください。具体的には,
(1)アボガドロ定数
(2)モル質量
です。物質量の単位がモルmolです。英語では amount of substanceです。amount は量,substance は物質ですね。まさに直訳です。だから,理解しにくいのかもしれません。物質の量といわれても意味がわかりませんね。
 1ダースという単位を知っていますね。例えば,鉛筆1ダースというと,12本のことですね。

 鉛筆以外にも1ダースという単位を使ってみましょう。
 シュークリーム1ダースはシュークリーム12個のことです。

 たこ焼き2ダースはたこ焼き24個のことですね。

 では,原子や分子の世界では,何個を単位にするとよいのでしょうか。

11 物質量
(1)アボガドロ定数
 
12C原子1個の質量=1.9926×10−23〔g〕
 
12C原子の原子量=12(定義)
 
12C12g中に存在する原子の数=12÷(1.9926×10−23≒6.0223×1023〔個〕→アボガドロ数
 アボガドロ数個の粒子集団を単位とした物質の量→物質量〔mol〕
 6.02×1023/mol → アボガドロ定数
 アボガドロとは化学者の名前でしたね。1811年にアボガドロの法則や分子説を唱えたイタリアの化学者です。
 原子の世界では,6.0223×1023個を単位にすると,その質量が原子量と一致してとても便利です。しかし,このアボガドロ数個は,私たちが日常扱う数ではないため,なんだかピンときませんね。
 1円玉は,ほぼ純粋なアルミニウムです。その質量は,ほぼ1gです。したがって,1年玉が27枚あると27gですから,アルミニウムの原子量と一致します。すなわち,1円硬貨で27円が1モルということになりますね。                                 

(2)モル質量
 物質1molの質量
<原子からなる物質>
 
アルミニウム1mol→Al原子1mol→26.98(原子量)g
 アルミニウムのモル質量=26.98〔g/mol〕
 銅1mol→Cu原子1mol→63.55(原子量)g
 銅のモル質量=63.55〔g/mol〕
 物質が何からできているのか,具体的には原子なのか,分子なのか,イオンなのかを判断することは難しいですね。希ガスや金属の単体は原子からできていると考えられます。では,分子からできているものには,どのようなものがあるでしょうか。

<分子からなる物質>
 水HO1mol→H原子2mol+O原子1mol→18.02(分子量)g
 水のモル質量=18.02〔g/mol〕
 グルコースC121mol→C原子6mol+H原子12mol+O原子6mol→180.16(分子量)g
 グルコースのモル質量=180.16〔g/mol〕

 一般に塩といわれるものはイオンからできています。でも,今の段階で塩とは何かといわれても難しいですね。

<分子以外の化合物>
 塩化ナトリウムNaCl1mol→Na原子1mol+Cl原子1mol→58.44(式量)g
 塩化ナトリウムのモル質量=58.44〔g/mol〕
 硫酸銅(II)CuSO1mol→Cu原子1mol+S原子1mol+O原子4mol→159.65(式量)g
 硫酸銅(II)のモル質量=159.65〔g/mol〕

    
 今日は粒子の数について考えました。molという単位は,化学で扱う量のうちで最も大切なものです。必ずマスターして下さい。難しく考えないでとにかく慣れることが大切です。12個の集団が1ダース,6.0223×1023個の集団が1モルmolということです。
 それでは,今日の学習内容の確認です。
1.アボガドロ数はいくらですか?→6.02×1023
2.アボガドロ数と同じ数の粒子の集団を何といいますか?→1モル(mol)
3.物質量の求め方を答えなさい。→粒子の数をアボガドロ定数で割る。
4.1円硬貨が54枚あれば54円です。54円でアルミニウムの物質量は何molになりますか?だたし,アルミニウムの原子量を27とします。→2.0mol
5.コップ1杯の水(180g)の物質量は何molですか?ただし,水の分子量を18とします。→10mol