受験基礎化学 16.原子量・分子量・式量

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mol(モル)

 

1mol(モル)とは・・・

 6.02 × 1023 個  のことである。

 

1mol(モル)って聞いたことあるだろうか?

「せんせー、モルがわかりません。」って言われると、「ああ、化学のほとんどがわからないのね。」っていう印象を受ける。

だからmolをマスターしなかったら激ヤバい。

一言でいうとmolっていうのはある一定の数の集まりのことである。

…っていわれても意味が分かりにくいよね。

じゃあ、ダースで説明してみよう。

ダースってのはそもそもフランスの単位だった。

おしゃれなマダムが「ボンジュール。エスカルゴを1ダース頼んでいいかしら。」

とか、言うと、「かしこまりました、マダーム。」とか言って、カタツムリを12匹持ってきてくれる。

これが1ダースだ。

ここで、マダムが「こらっ、ワレ?12匹って変じゃないか?10匹持って来いよ。きれいな数字で。あーん?」って言ったところで仕方がない。

だって、1ダースは12個なんだから。

ちなみに12ダースは1グロスって言うんだけど、マダムが「ボンジュール、エスカルゴを1グロス…」

えっ?

もういいって?

やっぱりいらない?

144匹のカタツムリ。

 

まあ、そういう感じで、12個で1ダースって言うように、化学もある数だけ集まっていることを1molって呼ぶのだ。

まあ、化学の世界はカタツムリと比べて超小さい世界なので、一十百千万億兆京(けい)垓(がい)まで行っちゃうのだが…

6000垓個を1molにしましょう。ってお約束があるのだ。

その数のことをアボガドロ数って呼ぶ。

つまり600000000000000000000000(0が23コ)個で1molになる。

2molはもちろんそれの2倍だ。

書くときはゼロをまとめて6×1023と書く。

よりきちんと書くと、6.02×1023である。

 

 

 

原子量

 

原子量

質量数12 の炭素原子1 個の質量を12 とし、これを基準とした原子の相対質量。

(質量数にそれぞれの同位体の存在比をかけたものと考えることもできる。)

 

Kp.82-1

 

Kp.82-2

 

原子量ってのは、原子1molの重さのことだ。

はい、終わり。

 

終わりなんだけど、問題を解くときにはちょっとだけややこしい話があるので、それを言っておこう。

原子量の基準は炭素だ。

炭素1個の重さってのは2×10ー23グラムであることがわかってる。

炭素1molは12グラムにしようねーってことで、じゃあ、12グラムを1molにするには何個集めてくりゃあいいの?ってことになった。

「6000垓個です。」

ってなわけでアボガロドロ数、1mol=6.02×1023が決まったのである。

 

他の原子はどう決まったかって言うと、例えばNaは3.8×10−23グラムだから、それは炭素の重さの1.9倍(もちろん、本当は出来る限り正確に計算する)。

つまり、原子量も1.9倍、12×1.9=22.8となって、これがNaの原子量になったわけだ。

 

そのように炭素1個の重さに比較して、他の元素の重さを求めてるから、原子量は相対質量とも呼ばれている。

 

            ニューグローバル問題50

 

あっ、ちなみに同位体がある場合は、きちんと存在比をかけて、平均の量で計算するよ。

例えば、Clなら質量数35が75%で、37が25%なので、35.5のようにね。

 

            ニューグローバル問題51

 

Kp.83-1s

 

ここに書いてある原子量は、大事な原子量のみだ。

 

学校の先生や塾の先生が「おい。おまえらー、原子量は書いてあるから覚えなくていいぞー。」とか言うじゃん?

言うよね?

 

……ダメ。

よく使う原子量は絶対に覚えておいた方がいい。

それだけで、計算を解くときに感じるイメージがかなり違う。

 

よく使う原子量ってのはここに書いておいたので、「うーーーん。」って考えるん

じゃなく、一発でドンッて出てくるくらい覚えよう。

 

 

 

分子量・式量

 

Kp.84-1

 

分子量や式量は、ただ原子量を合計していくだけでいい。

例えば…

HOであれば、Hが2つとOが1つである。

つまり水の分子が1mol集まったら1×2+16=18gになる。

NaOHなど、イオン性の物質でも同じことだ。

Na+O+H=23+16+1=40

 

ちなみに分子量も式量も問題を解く上では全く区別はないが、分子式の重さを求める場合は分子量といい、組成式の重さを求める場合は式量って呼ぶことになっている。

えっ?

分子式と組成式の違いがわからない???

 

分子って言うのはそれだけで存在しているものだ。

例えば、HO。

これは、君がもしも超小さくなったら、HOという分子を箸でつまむことが出来る。

なぜなら、HOという1つの分子だからだ。

 

一方、NaClは分子ではない。

まあ、いえばイオン結晶だ。

Na1つとCl1つが結びついて存在しているわけではない。

わかりやすく言えば、Na100個にCl100個がくっついてきれいな結晶を形成している。

で、NaとClの比率が1対1だからNaClと呼んでいる。

つまりただ単に組成を表しているから組成式だ。

 

じゃあ、何を分子で表して、何を組成式で表すかわからないだって?

了解。

何回でも説明しよう。

 

非金属からなるものが分子式(つまり分子)だ。

ただし、CとSi、SiO2、SiCのみ(14族系)は共有結合の結晶と言って、巨大な分子からなるために、組成式になってしまう。

【分子式の例】H20、CO2、SO2、HCl、H2SO4 、N2など

 

金属のみ、あるいは金属と非金属の組み合わせは組成式。

ただしNH4+だけは金属扱いで考えて欲しい。

つまりNH4Clは金属と非金属の組み合わせと考えて、組成式だ。

【組成式の例】Ag、 Na、 Cu、 NaCl、CuSO4、CH3COONa、 NH4Cl、 C、Si、SiO2SiC

 

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