【80%以上の高1生が躓く化学】モル計算
水戸市の高校生を対象にしたマンツーマン指導塾、セルフクリエイト水戸校の沖津です。
当塾は、ただ勉強を教えるのではなく、
「勉強のやり方が分からない高校生」のスケジュール作成から実行までのサポート、
「やらなきゃいけないのは分かってるけど、なかなかやる気が起きない高校生」のモチベーションを向上するコーチング指導により、3人に2人が第一志望合格という結果を出す大学受験専門塾です。
今回は、高校1年生の80%が躓いてしまう、
mol計算
について解説をしていきます!!
この記事を通して、高1化学の山場を飛び越えていきましょう!
molってそもそも何?
molとは、「物質量」のことです。
物質量は、「単位」であると認識してもらって大丈夫です!
つまり、mやg、ダースなどと同じくくりです。
1ダース=12個 であるように、molの場合だと
1mol=6.0×1023個
となります!
つまり、問題で「1モルのH(水素)があります」と言われたら、
そこにはH(水素)が6.0×1023個あるわけです。
molはの個数は定義なので、なんで?って考えるのではなく、そう言うもの!と覚えましょう。
また、1molあたりの粒子の個数(6.0×1023個)を
アボガドロ定数
と言います。記号はNと表したりもしますね。
つまり、単位で表すと
6.0×1023個/mol
ということです!
難しいことは考えず、とりあえずmolを見たら「そういう単位」だと認識しましょう!!
molを使った単位って何があるの?
molを使った単位は以下のものがあります。
モル質量 (g/mol)
モル体積 (L/mol)
基本的に、molを使った化学計算は、上記の関係を組み合わせて答えを求めていきます。
つまり、この2つを理解できれば、mol計算は理解したと言っても過言ではありません。
ここからはこの2つの単位について解説していきます!
モル質量(g/mol)とは
モル質量とは、
「1モルあたりの質量」
のことです。
つまり、ある原子(C(炭素)やO(酸素))や分子(H2O(水))など、特定の粒子が
6.0×1023個/mol個集まったときの、「質量(g)」ってことです!
※質量の単位はgですので、そこは要注意です!
また、それぞれの原子が1モル集まった時の重さを「原子量」
同様に、同じ分子が1モル集まった時の重さを「分子量」と言います。
分子量が1である水素は、水素原子が1モル個(6.0×1023個)集まった時、質量が1gになると言うわけです。
余談になりますが、人体が60kgあると仮定した時、私たちは一体何モルの原子でできているのかな…?と考えてみるのも面白いかもしれませんね…笑
ここでおさらいです。
モル質量=1モル(6.0×1023個)当たりの特定の原子の重さ
となります。まずは、完璧に理解をしてしましましょう!
モル体積 (L/mol)とは
こちらは、先ほどのモル質量と同様で、
1mol当たりの体積
のことです。
つまり、質量と同様に考えるのであれば
特定の原子or分子でできた気体が1モル(6.0×1023個)集まった時の体積
のことです!
また、気体におけるモル計算にはある法則があるので覚えておきましょう。
それは…
22.4 L/mol
という関係です。
※標準状態(0℃、1気圧の条件のときに限る)
つまり、1モル原子・分子でできた気体は、必ず22.4Lになるということです。
どんな原子・分子でも成り立つのがポイントなので、覚えておきましょう!
ここまで理解できれば、モル計算はほぼ理解できたと言っても過言ではありません!
ここから先では、ここまで学んだ単位をどのように計算で落とし込んでいくのかを理解していきましょう!
問題演習
ここから一問一答形式で、mol→g、mol→L、mol→個数 の計算のパターンを紹介していきます!
2.0molのH2Oは何gか。(H=1、O=16、有効数字2桁で解答)
①mol→gの計算です。
実際の解答方法はこちらです↓

0.50molのアルゴンは標準状態で何Lか。(有効数字3桁で解答)
②mol→Lの計算です。
実際の解答方法はこちらです↓

0.50molのアルゴンは何個か。(有効数字2桁で解答)
③mol→個数の計算です。
実際の解答方法はこちらです↓

まとめ
いかがでしたでしょうか。
今回は、mol計算の基礎を徹底的に解説しました!
・単位を理解すること
・単位も合わせて計算すること
・molは個数であること
これらを理解することで、今までよりも圧倒的に問題に取り組みやすくなっているはずです!
ぜひ、自主学習に活かしてみてください!!
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