化学の初歩が分かりません。molについて。

質問

化学を勉強し始めましたが、molがよくわかりません。
グラムからmolをだそうとすると混乱してきます。

一応下のように自分なりに噛み砕いて考えてみましたが、支離滅裂です。
何が分からないのか分からないので、出来ればmolについて教えてもらえないでしょうか。

Molというのは、

6×10^23コの原子の数を　1mol としたのは分かります。
1ダースみたいな考え方で。
2mol=1.2×10^24となっていくのもわかります。

6×10^23はＣが質量数？12gになる数、というところから分からなくなります。

Hの原子量 1 ・・・　H原子　6×10^23コの質量　１g
Oの原子量16 ・・・　Ｏ原子　6×10^23コの質量　16g

Ｈ２Ｏは　3mol。17g。

では、CL2が3molだと質量数は何gか？

{35.5+35.5}×3=213g？　←なんとなく解いただけで、なにをしたのか分からない。

原子量とは　陽子+中性子=1g？　

108gのH2Oは何molか？

108÷(1+1+16)=6 6mol

でも、(原子量)×mol=質量数　だったら、原子量÷質量数=molになるのでは？

えっと・・・もう何がなんだか・・・数学まであやふやになってきました・・・

回答No.2

Ichitsubo · ベストアンサー

あなたの理解は全く違います。全て忘れましょう。
質量数と質量は、全く異なる概念です。
質量数……ある原子1つについて、その原子を構成する陽子と中性子の個数。単位は無単位
質量……動かしにくさを示す。単位はkgなど。

「1mol」という量を逆に考えてください。
さあ、頭の中でイメージしましょう。
質量数が12の炭素原子＝相対質量12)だけを天秤で質量を量っています。薬包紙の上にさじで炭素を追加していきます。
そして、いまちょうど12gとなりました。薬包紙の上には炭素原子が山盛りになっているはずです。
この炭素原子山盛り1杯分を1盛る、もとい1molと決めます。
同じ山盛りを2杯(つまり2mol)用意すれば、2倍ですから炭素原子は24gとなりますね
ここで、山盛りの杯数(つまり単位「mol」を用いて表す量)を物質量と呼ぶことと決めます。

そして、(1molが何個であるかは分からなくても)
炭素原子だけではなく、全ての原子についてその原子1mol(くどいようですが山盛り1杯分のこと)の質量は、その原子量に単位「グラム」を付けた物と等しくなります。

というように、1molという量を考えることで、ただ単に原子の質量比をとっただけであった、相対質量(や原子量、式量)が、なんと、天秤ではかる質量と結びつけられます。
つまり、相対質量(や原子量、式量)は「原子(や分子など)が1molあたり何gであるか」を示すことができるんです。
それが示すことは、明らかに「質量/g＝原子量×物質量/mol」であることを示しています。

途中の疑問
＞CL2が3molだと質量数は何gか？
＞{35.5+35.5}×3=213g？　←なんとなく解いただけで、なにをしたのか分からない。
ですが、まず、Lという原子はありませんのでCl2の間違いだと思いますが、
Cl2の分子が3mol（山盛り3杯）あるんです。
Cl2の分子量は35.5×2＝71ですね(べつに35.5+35.5と書いても良いです)。
これはCl2分子は山盛り1杯当たり71gであることを示しています。
いま山盛りは3杯あるのですから、全部で71×3＝213より213gであると導けるのです。

なお、
＞Ｈ２Ｏは　3mol。17g。
これはむしろ意味がない記述です。
H2O分子が3molあるなら54gですし、
H2O分子が全部で17gであるなら、山盛りに換算すると17/18盛るもとい17/18molです。
(分数ではなく小数表記を推奨)

ところで、山盛り1杯分(＝1mol)とは何個の原子(粒子)のことなのか、疑問が湧きます。
それを調べてみると、実は6.0×10^23個という、途方もない個数のことだった、と言うことです。

補足

質量数が12の炭素原子が12gになったものが1molで、
1molは6×10^23コの原子の数ということですか？中性子と陽子の数ではないんですか？
1molになった時に中性子と陽子の数？が何gかというのを簡単に分かるようにするためのものと思っていたのですが・・・。　変な質問してすみません・・・。

回答No.5

Saturn5

高校で化学を教えているものです。
２学期の中間テストの範囲が物質量なので、問題を作っているところです。

さて、１ｍｏｌの粒子数が６．０×１０＾２３〔個〕とか標準状態の体積が２２．４〔Ｌ〕
になるというのは結果論です。
１ｍｏｌが１００個でもいいし、１０Ｌでもいいのです。
６．０２×１０＾２３〔個〕を１ｍｏｌと決めたのではないのです。

まず、重要な事は質量との関係です。
定義は１２Ｃを１２ｇ集めた集団と同じ数の集団を１ｍｏｌといいます。
ですから、Ｍｇ＝２４のように、Ｃの原子量の２倍のものは２４ｇで１ｍｏｌです。
そして、１２Ｃを１２ｇ集めると、たまたま原子数が６．０２２×１０＾２３〔個〕に
なるという訳です。
ですから、Ｈ２Ｏの分子量は１×２＋１６＝１８　なので、１８〔ｇ〕で１ｍｏｌです。

また原子量とは１２Ｃ＝１２とおいたときの相対的な原子の質量です。
有効数字２桁くらいならば、ほぼ質量数に等しくなります。

お礼

1日経ったら整理できました。
回答ありがとうございました。

回答No.4

Ichitsubo

陽子や中性子は今回は全く無関係です。ですから、完全にリセットしてもう一度#2をお読みください。

お礼

1日経ったら整理できました。
molは原子や分子などの個数を扱うときの単位ということですね。
何回も回答いただき、ありがとうございました。

回答No.3

nago8

なぜ、molという概念が必要かを考えるとよいかも知れません。

苛性ソーダと塩酸と反応して食塩ができます。化学式では、
NaOH + HCl -> NaCl
です。
苛性ソーダ 1000g を中和するのに、塩酸がどれだけ必要かを考えます。
苛性ソーダ 1000g は、1000/40mol
苛性ソーダと塩酸は、1:1 で反応するから、同じmol数の塩酸は,
(1000/40)x35 g

mol とはこのように使われているのかを頭の片隅において、先に回答されている方の内容を読んでみたらどうでしょうか。
ぜひ、化学を好きになって下さい。

お礼

自信ないのですが・・・中和反応ですか？
・・・勉強を進めたときに分かるように参考にします。
回答ありがとうございました。

回答No.1

sailor

周期律表を見ると原子量と言うのが書いてありますよね。あれが、その原子を１mol集めたときの質量なんですよ。だから炭素１ｍｏｌは炭素の原子量にｇをつけた１２ｇになると言うことです。アボガドロ数自体がこれを元に決められているのですよ。従って原子量がわかっていれば１ｍｏｌの質量は簡単に求められそのときの分子なり原子なりの数はアボガドロ数で表される数になると言うことです。

上のことがわかればＨ2Ｏは分子量がＨ2つとＯが１つですから２＋１６で分子量は１８ですから、1ｍｏｌでは１８ｇとなります。従って３ｍｏｌでは５４ｇですね。分子の場合は分子１つに含まれる原子の数から計算して分子量を出すだけです。３個の原子がくっついているから３ｍｏｌとはなりません。分子と言う１つの単位で１ｍｏｌと考えるのです。従って塩素の分子であるＣｌ2の場合も３５．５＋３５．５で７１と言うのが塩素分子の分子量となり塩素分子1ｍｏｌの質量は71ｇと言うことになります。

原子がいくつか化合した分子の場合は、それぞれの構成原子の数でｍｏｌ数を数えるのではなく分子ひとつとして数えます。１０８ｇの水のｍｏｌ数は水の分子量である１８で割って計算します。分子の場合は、構成原子の数と種類から分子量を求め、その分子量を元に計算するということです。ｍｏｌと言うのはある原子または分子がアボガドロ数だけ集まっている状態をしますものですから、質問のように水分子であるものを構成原子の数を見て３ｍｏｌとしてしまうとまったく計算が成り立たなくなってしまいます。分子は一塊として扱う必要があります。

ちなみにアボガドロ数は６×１０＾２３で習ってるんですね、実際には６ぴったりではないんですけどね。それから原子量も実際には水素などの原子も１ちょうどとかではなく細かな端数がつくんですけどね。アボガドロ数は炭素原子が１２ｇある時にその原子の数を元に決められているので、実際にはほかの原子ではぴったりの数字にはなりませんが、まぁ、通常はほとんど無視しても良いような誤差ですけどね。

お礼

一応6.022×10^23、6022垓で覚えたのですが、省いてしまいました。
とても参考になります。回答ありがとうございました。