モル

モルとは、物の数を測るのに使われるSIの単位で、通常は原子分子の数です。何かの1モルは、同じものの6.02214078×1023に等しい(アボガドロの数)。例えば、ぶどうの1モルは6.02214078×1023ぶどうです。

2019年のアボガドロの測定値は6.02214078×1023にリファインされています。

科学者がこの数字を使うのは、炭素12グラムに含まれる炭素原子の数だからです。どんなものでもモル数で測ることができますが、値が非常に巨大なので、ほとんどの作業には実用的ではありません。例えば、グレープフルーツの1モルは地球と同じくらいの大きさになります。

この数字は、言葉で簡単に表現することはできません。一番近い「何気ない」数字は100万ミリオンミリオンで、1024である。

異なる分子や原子は同じ質量を持っていないので、あるものの1モルと他のものの1モルの重さは同じではありません。原子や分子の質量はアムで測ります。1アムは、1モルあたり1グラムに相当します。つまり、ある原子の質量が1アムであれば、この原子の1モルの重さは1グラムであることになります。

モグラを使った数学

モル=質量(g)/相対質量(1モル当たりグラム

例文です。水素20グラムの中に何モルある?

正しい値は少し大きいですが、水素の相対質量には1の値を使うことができます。ですから、モル数=質量/相対質量=20/1=20モルとなります。

モル数=濃度(mol/dm3)×体積(dm3)

例題。0.1M H2SO4の100cm3には何モルがありますか?

1 dm3は1000cm3と同じなので、立方センチメートルの値を1000で割る必要があります。100/1000×0.1=0.01モルです。

メタン分子は炭素原子1個と水素原子4個でできています。炭素の質量は12.011u、水素の質量は1.008uで、メタン分子1個の質量は12.011u+(4×1.008u)、つまり16.043uとなります。

もぐらは、大きさの異なるボールが2つの袋に入っていると考えることができます。片方の袋にはテニスボールが3個、もう片方の袋にはフットボールが3個入っています。どちらの袋にも同じ数のボールが入っていますが、質量はフットボールの方がはるかに大きいのです。物事を測る方法が違うのです。モルは粒子の数を測るもので、質量を測るものではありません。ですから、両方の袋には3つのモルが入っています。

モグラとは、単純に物の数の単位です。他の一般的な単位には、12を意味する「ダース」や20を意味する「スコア」などがあります。同様に、もぐらは特定の量を指します。このような単位は、既存の単位では何かを簡単に説明することができない場合に、一般的に考案されます。化学反応は通常、重量の異なる分子間で行われるため、個々の分子の反応を比較した場合、質量(グラムなど)の測定値は誤解を招く可能性があります。一方で、原子/分子/イオンの絶対数を使用しても、膨大な数が関与しているため、値を間違えたり、桁を落としたりすることが容易になるため、混乱を招くことになります。このように、モル数で作業することで、科学者は過度に大きな数に頼ることなく、分子や原子の特定の量を参照することができます。

関連ユニット

モル濃度のSI単位はmol/m3です。しかし、ほとんどの化学表記はmol/dm3、つまりmol/Lと同じmol dm-3を使用しています。これらの単位は、大文字のM(発音は「モル」)で書かれることが多く、時にはSIの接頭辞が前に付くこともあり、例えば、1リットル当たりミリモル(mmol/L)またはミリモル(mM)、マイクロモル/リットル(μmol/L)またはマイクロモル(μM)、またはナノモル/L(nmol/L)またはナノモル(nM)などです。

化学反応の絶対収率は、主にモル単位で記載されています(「モル収率」と呼ばれます)。

質問と回答

Q:分子や原子の測定に使われるSI単位は何ですか?


A:分子や原子を測るSI単位はモルです。

Q:1モルには何個の分子が入っているか?


A:1モルには約600セプティミリオンもの分子が含まれています。

Q:科学者はなぜこの数字を使うのですか?


A:科学者は、1グラムの水素が1モルの原子に相当することから、この数字を使っています。

Q:1モルの正確な数値は?


A:1モルの正確な値は6.02214078×1023で、発明者のアボガドロにちなんで命名されました。

Q:ほとんどの関数をモル単位で測定することは実用的ですか?


A:いいえ、グレープフルーツ1モルが地球サイズになるくらい巨大な値なので、ほとんどの作業をモル数で測定するのは現実的ではありません。

Q:異なる分子や原子をどのように測定するのですか?


A:異なる分子や原子はamu(原子質量単位)で測定されます。

Q:amuと1モルあたりのグラムの関係は?A:1アンプルは1モル当たり1グラムに相当し、原子の質量が1アンプルであれば、その原子の1モルの重さは1グラムということになります。

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