0\times10^{23}\) (個)という数を表しているに過ぎません。 硫黄原子とダイヤモンドの原子を等しくするというのは、 両方のmol数を同じにするということと同じなのです。 だから(硫黄のmol数 \(n\) )=(ダイヤモンドのmol数 \(n'\) )となるように方程式をつくれば終わりです。 硫黄のmol数 \(n\) は \(\displaystyle n=\frac{16}{32}\) ダイヤモンドのmol数 \(n'\) は \(\displaystyle n'=\frac{x}{12}\) だから \(n=n'\) を満たすのは \(\displaystyle \frac{16}{32}=\frac{x}{12}\) のときで \(x=6.
01mol/Lと算出できる。 ここで、水溶液中の体積モル濃度を式量濃度から求めることができる。 水中で化学種(A)は40%解離し化学種(B)を生じている。つまり、式量濃度(全濃度)0. 01mol/Lの40%が化学種(B)の体積モル濃度である。つまり0. 01×0. 4=0. 004mol/Lと簡単に計算できる。また同じように化学種(A)は60%存在するため、0. 006mol/Lと求めることができる。 このように系の中に含まれる物質の式量濃度(全濃度)を求めることは、さらに複雑な解離、錯形成反応を起こす化学種のモル濃度を求める際にも非常に有用である。 モル分率 [ 編集] モル分率は、全体量と混合試料ともに物質量を基準とし、算出する単位である。体積などのように 温度 に依存することがないため、 物性 の異なる多成分を含んだ系に使われることが多い。混合物の物質量/全体の物質量で表される。このため含まれるすべての物質のモル分率の総和や純物質のモル分率は1である。 ここでは次の例を用いる。 例、メタノール32gを水で希釈し、100gとした水溶液。 この溶液にはメタノールが32 g(1 mol)含まれる、全体量からの差から求めると、このとき水は68 g含まれている。68 gの水は分子量から求めると3. 8 molと算出できる。 つまり、このときこの溶液にはメタノール1. 0 molと水3. 8 mol、あわせて4. 8 molが含まれている。モル分率は混合物の物質量/全体の物質量であるから、メタノールを混合物とすると 1. 0 mol/4. 8 mol=0. 21 と算出できる。同じように、水のモル分率は約0.
質量や原子数や分子数と大きな関係がある物質量(mol)は化学で出てくる重要な単位ですが、これが理解できていないと計算問題はほとんど解けません。 日常ではほとんど使うことがないのでなじみはありませんが少し慣れればすぐに使えるようになります。 molへの変換練習をしておきましょう。 molを使うときに覚えておかなければならないこと mol(モル)というのは物質量を表す「単位」です。 詳しくは ⇒ 物質量とmol(モル)とアボガドロ定数 で復習しておいて下さい。 例えば今はほとんど使わなくなりましたが、「12」本の鉛筆は「1ダース」の鉛筆ということがありますよね。 これが分子数とかになると実際に測定可能な量を集めると膨大な数になります。 例えば、 「大きめのコップに水を180gいれました。このコップには何個の水分子があるか?」 というときダースで答えるとものすごい桁になります。 そこで化学などで原子や分子を扱う場合、物質量の単位に「mol」を使うのです。 \(1\mathrm{mol}=6. 0\times 10^{23}\)(個) です。 この \(6. 0\times 10^{23}\) という数は覚えておかなければならないアボガドロ定数です。 必ず覚えておいてくださいね。 これからの計算問題は全てと言って良いほどこのmolを使って(mol)=(mol)の関係式で解いていきます。 今までは比例式を主役にしてきましたがこれからはちょっと変えていきますよ。 比例式でもいいのですが物質量は避けて通れないので少しでも慣れておきたいところですからね。 molの公式達 物質量(mol)を算出する方法はいくつか出てきます。 それらは全て同じ量を表しているmolなのでそれぞれが等しくなるのです。 密度が \(d\) 、体積が \(v\) からなる分子量 \(M\) の物質が \(w\)(g) あり、 その中に \(N\) (個)の分子が存在しているとすると単位を換算する場合、 分子のそのものは変化しないので物質量 \(n\) において \(\displaystyle \color{red}{n=\frac{w}{M}=\frac{dv}{M}=\frac{N}{6. 0\times 10^{23}}}\) という関係式が成り立ちます。 もちろん物質が金属などの原子性物質のときは \(M\) は原子量、\(N\) は原子数となります。 この4つの式のうち2つを使って(6通りの方程式のうちの1つを使って)計算しますのでこれさえ覚えておけば何とかなる、と思っていて大丈夫です。 覚えていなかったら?
数学を駆使して(「駆使する」ってほどでもありませんけど)自力で方程式を立てるなり、算数的に計算するなりしてください。 molを求めることが問題の最終的な答えになるということは少ないと言えます。 どういうことかと言うと、 molは計算できて当たり前で、それを使って化学の計算問題は解いて行く、ということです。 molを求める計算は化学計算問題の『入り口』ということですね。 これができないと化学の計算問題をほとんど捨てることになりますよ。 質量と物質量の基本問題 物質量から質量を求める問題 練習1 0. 4mol の \(\mathrm{Na_2CO_3\cdot10H_2O}\) は何gか求めよ。 \( \mathrm{Na=23\,, \, C=12\,, \, O=16\,, \, H=1}\) \( \displaystyle n=\frac{w}{M}=\frac{dv}{M}=\frac{N}{6. 0\times 10^{23}}\) のうち \( \displaystyle n=\frac{w}{M}\) を使えば簡単に求まります。 求める \(\mathrm{Na_2CO_3\cdot10H_2O}\) を \(x(=w)\) とします。 式量 \(M\) は \(\mathrm{Na_2CO_3\cdot10H_2O=286}\) なので \( 0. 4=\displaystyle \frac{x}{286}\) これから \(x=286\times0. 4=114. 4\) (g) 比例式でも簡単に出せますが公式を使うようにしています。 1つひとつ出していく、という人は比例式でもかまいませんよ。 式量に g をつければ 1mol の質量になるので 「 1mol で 286g なら 0. 4mol では何 g?」と同じです。 \( 1:0. 4=286:x\) どちらにしても式量(286)は計算しなくてはいけません。 質量から物質量を求める問題 練習2 ブドウ糖 ( \(\mathrm{C_6H_{12}O_6}\)) 36gを水90gに溶かした溶液がある。 この溶液には何molの分子が含まれるか求めよ。 \( \mathrm{C=12\,, \, O=16\,, \, H=1}\) この問題は少し意地悪な問題です。 普通なら「ブドウ糖分子は何mol含まれるか」でしょう。 (その場合は水の90gは関係なくなります。) この問題は「この溶液全体の分子」となるので 水分子も 計算しなくてはいけません。 まあ、2回mol計算ができるからラッキーだと感じてください。笑 分子量は \( \mathrm{C_6H_{12}O_6=180}\) \( \mathrm{H_2O=18}\) です。 だから求める分子のmol数は \( n=\displaystyle \frac{36}{180}+\displaystyle \frac{90}{18}=5.
中学生から、こんなご質問をいただきました。 「 質量パーセント濃度 が苦手です…。 "溶質・溶媒・溶液"と関係ありますか?」 大丈夫、安心してください。 質量パーセント濃度の求め方には、 コツがあるんです。 あなたもできるようになりますよ!
0\times 10^{23}}(個)\) です。 練習8 銀原子0. 01molの中には何個の銀原子が含まれているか求めよ。 これも銀原子でなくても答えは変わりませんね。 何であろうと1molは \( 6. 0\times 10^{23}\) 個です。 だから0. 01molだと、 \(6. 0\times 10^{23}\times 0. 01=6. 0\times 10^{21}\)(個)です。 練習9 18gのアルミニウム中のアルミニウム原子の数はいくらか求めよ。 \( \mathrm{Al=27}\) 比例で簡単に求まる問題です。 1molで \(6. 0\times 10^{23}\) 個なのでアルミニウムが何molかを出せば求まります。 アルミニウム18gのmol数 \(n\) は \(\displaystyle n=\frac{18}{27}\) molです。 原子の個数はアボガドロ定数にmol数をかければ良いので \(\displaystyle 6. 0\times10^{23}\times \frac{17}{28}=4. 0\times10^{23}\)(個) となります。 化学の計算を段階的に、部分的にするときは分数は割り算せずに残しておきましょう。 続きの計算で約分されたり消えたりするように問題がつくられることが多いので、 割り算は最終の答えを出す段階ですると効率よく計算できますよ。 「mol数の変化はない」としてアルミニウムの原子数を \(x\) とすると \( n=\displaystyle \frac{18}{27}=\displaystyle \frac{x}{6. 0\times 10^{23}}\) という方程式も立ちます。 比例式だと、 \( 1:\displaystyle \frac{18}{27}=6. 0\times10^{23}:x\) ですね。 求め方は自分のやりやすい方法でいいですよ。 原子の総数を求める問題 少しは物質量(mol)や原子・分子の個数問題になれてきたと思いますがどうでしょう? 物質量 \(n\) は \(\displaystyle n=\frac{w}{M}\) 個数は \(n\times 6. 0\times 10^{23}\) ですよ。 練習10 \(\mathrm{CaCO_3 \hspace{10pt}5.
[2] この問題は、 "今からとかしますよ" "あなたが、とかしてください" と言っているので、 まず食塩水を作りましょう。 食塩と水をたすと 、食塩水ができますね。 ★食塩水= 90+10 =100(g) 「食塩」 が「とけている物質」 「食塩水」 が「できた液体」だから、 10 100 1000 =-------- 100 = 10(%) しっかり答えが出ましたね! さあ、中1生の皆さん、 次のテストはもう怖くないですね。 定期テストは 「学校ワーク」 から どんどん出ますよ。 つまり、ほぼ同じ問題ばかり。 問題は予想できますよ! スラスラできるまで繰り返せば、 高得点が狙えるのです。 一気にアップして、周りを驚かせましょう!