モル質量は、物質の 1 モルの質量です。原子の世界 (amu) と実験室の世界 (グラム) の橋渡しとなります。すべての化学量論計算はここから始まります。

モル質量とは何ですか?

モル質量は、モルあたりのグラム数 (g/mol) で表される、元素の原子量または化合物の原子量の合計に数値的に等しくなります。

重要な点: 周期表上の原子量 (amu 単位) は モル質量 (g​​/mol 単位) に等しい。

  • 炭素 (C): 原子量 = 12.011 amu → モル質量 = 12.011 g/mol
  • 酸素(O): 15.999 g/mol
  • 水素(H): 1.008 g/mol
  • 窒素 (N): 14.007 g/mol
  • ナトリウム (Na): 22.990 g/mol
  • 塩素 (Cl): 35.450 g/mol

数式

Molar Mass = Σ (Number of each atom × Atomic mass of that element)

段階的な例

例 1: 水 (H₂O)

  1. 原子の識別: 2 × H、1 × O
  2. 原子質量を求める: H = 1.008、O = 15.999
  3. 計算: (2 × 1.008) + (1 × 15.999)
  4. = 2.016 + 15.999 = 18.015 g/mol

例 2: 二酸化炭素 (CO₂)

  1. 原子: 1 × C、2 × O
  2. 質量: C = 12.011、O = 15.999
  3. = 12.011 + (2 × 15.999) = 12.011 + 31.998 = 44.009 g/mol

例 3: グルコース (C₆H₁₂O₆)

  1. 原子: 6 × C、12 × H、6 × O
  2. = (6 × 12.011) + (12 × 1.008) + (6 × 15.999)
  3. = 72.066 + 12.096 + 95.994 = 180.156 g/mol

例 4: 塩化ナトリウム (NaCl)

  1. 原子: 1 × Na、1 × Cl
  2. = 22.990 + 35.450 = 58.440 g/mol

例 5: 硫酸 (H₂SO₄)

  1. 原子: 2 × H、1 × S、4 × O
  2. S 原子量 = 32.065
  3. = (2 × 1.008) + 32.065 + (4 × 15.999)
  4. = 2.016 + 32.065 + 63.996 = 98.077 g/mol

数式内の括弧の処理

数式に下付き文字を含む括弧が含まれている場合は、その下付き文字とその中のすべての原子を乗算します。

水酸化カルシウム: Ca(OH)₂ -Ca：1

  • O: 1 × 2 = 2
  • 高さ: 1 × 2 = 2
  • = 40.078 + (2 × 15.999) + (2 × 1.008)
  • = 40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 g/mol

硫酸アルミニウム: Al₂(SO₄)₃

  • アル：2
  • S: 1 × 3 = 3
  • O: 4 × 3 = 12
  • = (2 × 26.982) + (3 × 32.065) + (12 × 15.999)
  • = 53.964 + 96.195 + 191.988 = 342.147 g/mol

グラムをモルに変換したり逆に変換したりする

Moles = Mass (g) ÷ Molar Mass (g/mol)
Mass (g) = Moles × Molar Mass (g/mol)

例: 50 gの水には何モル?

  • モル = 50 g ÷ 18.015 g/mol = 2.776 mol

例: 0.5 mol のグルコースの質量は何ですか?

  • 質量 = 0.5 mol × 180.156 g/mol = 90.078 g

覚えておくべき一般的なモル質量

コンパウンド 式 モル質量
水 H₂O 18.015
二酸化炭素 CO₂ 44.009
グルコース C₆H₁₂O₆ 180.156
塩化ナトリウム 塩化ナトリウム 58.440
アンモニア NH₃ 17.031
メタン CH₄ 16.043
エタノール C₂H₅OH 46.068
酸素ガス O₂ 31.998

モル質量が重要な理由

モル質量は、化学量論における重要な変換です。これは、記号の世界 (モル比を含む化学方程式) を物理的な世界 (天秤で計量するもの) に結び付けます。すべての収率計算、すべての濃度測定、およびすべての制限試薬の問題でこれが必要になります。