原子や分子の質量と相対質量について

質問

高校の化学の内容です。

12Cの1粒の質量が1.993×10の－23乗であることは、いつどのようにしてわかったのでしょうか。原子や分子1粒の質量を測定する（計算する？）方法が想像できませんでした。

また、アボガドロ定数は、「12Cの1粒の質量が1.993×10の－23乗であること」から計算して、6.02×10の23乗/molであることを求めたのでしょうか。

回答No.1

chie65536（@chie65535） · ベストアンサー

＞12Cの1粒の質量が1.993×10の－23乗であることは、いつどのようにしてわかったのでしょうか。

炭素原子１つの質量はアボガドロ定数を元に計算されています。

＞原子や分子1粒の質量を測定する（計算する？）方法が想像できませんでした。

一定条件（１気圧摂氏０度）の一定体積の気体中にある分子数は一定である、という事を元に、気体中の分子の動き（ある分子が別の分子に衝突してから、別の分子に衝突するまでの時間と距離から、どのくらいの体積の空間に１個の分子が存在するのか）から、分子の総数を推定（推定された個数を「アボガドロ数」と呼びます）し、気体全体の重さを、推定した分子の個数で割って、分子１個の重さを計算しています。

＞また、アボガドロ定数は、「12Cの1粒の質量が1.993×10の－23乗であること」から計算して、6.02×10の23乗/molであることを求めたのでしょうか。

逆です。色々な実験や観察から「アボガドロ定数」が決められ、とある分子がアボガドロ定数個あるのを「１モル」と呼び、１モル個の物質の重さから分子１個の重さが計算されます。

炭素が１モルあると１２グラムになります。１２をアボガドロ定数6.03×10の23乗（１モルの分子の個数）で割ると、約1.993×10-23になります。

つまり、基本となる「アボガドロ定数」が推定により求められて（推定とは言え、 6.02214179×10の23乗、９桁まで精確に求められています）、その値を元に「１モル」が決められ、１モル個の分子の重さから分子１個の重さが計算で求められているのです。

お礼

とてもよくわかりました！ ありがとうございます！

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