単位について

質問

単位についての質問です。　熱化学で
CO2(ｇ）＋ｎH2O（ｌ）＝CO2ｎH2O（ｓ）
　　ΔH＝-５９．９１KJ/g-mol
とあります。

ΔHの単位であるKJ/g-mol　が、どういう意味なのかがわかりません。とくに分母のg-molはどういった意味なのでしょうか？　KJ/gなら単位質量あたりのエネルギーですが、分母がg-molとはどういった意味ですか？　水1g、CO2が1molのときのエネルギーといった意味なんでしょうか？

　どなたか教えてください。よろしくお願いします。

回答No.2

f272 · ベストアンサー

化学の分野ではSIで言うところのmolをグラムモルと言うことがあります。これはgmolとかg-molと表示されます。
本当にKJ/g-molとかいてあるのなら、それはSIではないでしょうから(SIならキロは小文字です)、グラムモルと解釈していいのでは？そうするとCO2が1 molで水がn molのときのエネルギーですね。

回答No.9

okormazd

「NaClを分子と呼ぶというのが近年の流れです。」は、言い過ぎでとしたが、
そのあとに出ている、
「NaClは、Na+Cl-の基本単位を分子とする立場」のことを言っているのです。
もとより、ある物質が分子かどうかということを重視しているわけではないのですから。

ここでは、この質問が分子についてのことではないですから、
これで分子やめます。

ところで、
「そうだとすると１貫－ｍｏｌも１匁－ｍｏｌもありだということになります。」
江戸時代ならあったかもしれませんね。

「特殊すぎます。勝手に単位を作っているのです。」

自分が知らないことは特殊なのですね。

「これを「普通」と言ってもらっては困ります。」
何か困ることでも?

"g-mol"を使っている人が聞いたら、同じように反応するかもしれませんね。

回答No.8

htms42

＞もっといえば、金属は、原子１個で分子扱いです。

こういう混乱がいつまでも続いているので
ＯＵＰＡＣで
「分子は２つ以上の原子が集まってできたもの」
という勧告（１９９４年）を出したのです。
「単原子分子」という用語は否定されています。

英語で書かれた用語辞典でも最近の版では全て「２つ以上の原子」になっています。
あいまいに使われていた分子という言葉をはっきりとさせようとしているのです。

＞あなたの固定的な分子の概念で、議論しようとしているのではありません。
化学結合の種類によって、「分子」だとか、「分子でない」とかはあまり意味のあることではない、
「分子」の概念が変わってきているのだということです。

ということであれば
＞NaClを分子と呼ぶというのが近年の流れです。

という表現自体、意味を持たないはずです。

回答No.7

okormazd

#5です。
「塩化ナトリウム結晶は分子性結晶であるなんて言いません。
そういう風な電荷の移動が生じているということと、分子であることとは同じことではないのです。
「塩化ナトリウム結晶はイオン性結晶であると考えるよりは分子性結晶であるととする方がよい」」

そんなことはどこにも言っていませんが。
あなたの固定的な分子の概念で、議論しようとしているのではありません。
化学結合の種類によって、「分子」だとか、「分子でない」とかはあまり意味のあることではない、
「分子」の概念が変わってきているのだということです。
もっといえば、金属は、原子１個で分子扱いです。

これは、「グラム原子」だなんて言わずに「mol」で行く流れと同じようなことでしょう。

でもこのことは、質問内容とは、関係ないことですよね。

回答No.6

htms42

＃５を見て意味が分かりました。

質量数１２の炭素を
１２ｇ集めたものが１ｇ－ｍｏｌ
１２ｋｇ集めたものをｋｇ－ｍｏｌ
１２lb集めたものが１lb－ｍｏｌ
という意味のようです。

そうだとすると１貫－ｍｏｌも１匁－ｍｏｌもありだということになります。

特殊すぎます。勝手に単位を作っているのです。
これを「普通」と言ってもらっては困ります。
こういう単位を知らないのは高校生だけだということではありません。　

＞、NaClを分子と呼ぶというのが近年の流れです。

そういうことはないと思います。
固体状態のＮａＣｌの中ではＮａの電荷が１＋から数％ぐらいは減っているかもしれません。
共有性という言葉を使うことがあります。そうだとしても、塩化ナトリウム結晶は分子性結晶であるなんて言いません。
そういう風な電荷の移動が生じているということと、分子であることとは同じことではないのです。
「塩化ナトリウム結晶はイオン性結晶であると考えるよりは分子性結晶であるととする方がよい」
と書かれている文献があれば教えてください。こういう風な共有性何％という計算は「分子軌道法」の本で扱っているものだと思いますからしっかりした本には出ているはずです。
分子であると言うのであれば、特定のＮａとＣｌがペアーを作っているとしてＮａＣlの結晶構造を説明して下さい。ＮａＣｌ型結晶の対称性は出てこないはずです。
これは高校レベルです。でもこれが大学に行けばひっくり返るとは思っていません。

気体状態ではＮａＣｌの２原子分子が存在しているということとは別のことです。
（ＮａＣｌ分子の結合距離　　０．２５１ｎｍ）

ＮａＣｌ結晶でのイオン間距離は　０．２８２ｎｍ　です。
Ｎａ^+とそれを取り囲む６つのＣｌ^-とは同じ距離です。
６つのＣｌ^-は正８面体を作りますから立方対称です。
ＮａＣｌ結晶はＮａＣｌ分子が集まってできた結晶ではないのです。

回答No.5

okormazd

質問は、見たことがあるか聞いているのではないから、誰かが見たことのあるなしなど、どうでもいいことです。
g-mol、g mol、gmol、kg-mol、kg mol、kgmol、lb-mol、lb mol、lbmol、oz-mol、oz mol、ozmol、etc.

wikidoc
Scientists and engineers (chemical engineers in particular) sometimes measure amount of substance in units of gram-moles, kilogram-moles, pound-moles, or ounce-moles; these measure the quantity of a substance whose mass in grams, kilograms, pounds, or ounces (respectively) is equal to its formula weight. The SI mole is identical to the gram-mole.

wikipedia
Chemical engineers use the concept extensively, but the unit is rather small for industrial use. For convenience in avoiding conversions, some American engineers adopted the pound-mole (noted lb-mol or lbmol), which is defined as the number of entities in 12 lb of 12C. One lb-mol is equal to 453.59237 mol.[11] In the metric system, chemical engineers once used the kilogram-mole (noted kg-mol), which is defined as the number of entities in 12 kg of 12C, and often referred to the mole as the gram-mole (noted g-mol), when dealing with laboratory data.　・・・

アメリカの科学関係の文献では、よく出会います。化学工学関係で多用されますが、上記にも、”Scientists”と出ているごとく、特殊な業界の用語とは言えません。
日本では現在、メートル法が普及していて、SI単位でも違和感なくイメージできますが、アメリカでは、ヤード・ポンド法がまだまだ一般的です。それで、”g”、”kg”の単位ではイメージしにくく、”lb”、”oz”のほうがイメージしやすいのです。それで、”lb-mol”や”oz-mol”になるのです。これらとふつうの”mol”を区別するために”g-mol”、”kg-mol”を使うものでしょう。もちろん、これらの使い方はSIとは違いますが、現実に使われています。

ついでに、#4について、
「１グラム原子、１グラム分子、１グラムイオンという単位が使われていました。これは全て１ｍｏｌのことです」
原子や分子、イオンの粒子数を区別する必然性がないからです。
同様なことが、
「「食塩の分子式はＮａＣｌである」とか「硫酸銅の分子量は・・・」・・・・どちらもありということではありません」
ではないのです。どちらもありというよりは、NaClを分子と呼ぶというのが近年の流れです。分子とそうでないものと厳密に区別したいらしいですが、そんなにうまくいかないのです。結合の状態(共有結合とかイオン結合とか電子の状態) によって区別したいのでしょうが、実際には中間的な状態です。区別するのは説明の都合であって、高校生レベルの話でしょう。水は、H2Oの分子として表されるとしますが、気体(水蒸気)ではいいとしても、液体(水)では(H2O)nが近く、固体(氷)では、固定的なH-O-Hが集まっているというより、３次元的に・・H-O-H-O・・と同等に結合していると見るのが近く、どれが分子なんでしょうね。
NaClは、Na+Cl-の基本単位を分子とする立場が近年の分子科学の見かたです。他の物質についても同様です。

回答No.4

htms42

私はｇ－ｍｏｌという単位を見た事がありません。
＃２
＞化学の分野ではＳＩで言うところのmolをグラムモルと言うことがあります。これはgmolとかg-molと表示されます。
これは普通の化学の分野ではありません。
多分、応用系の特殊な分野でしょう。業界用語的な使い方がされているのでしょう。

検索すればいろんな表現が出てくると思いますが、出てきたからと言って同じウエイトで受け取っていいのではありません。いまだに「食塩の分子式はＮａＣｌである」とか「硫酸銅の分子量は・・・」というような表現は山ほど出てきます。たくさん出てくるからどちらもありということではありません。

５０年ほど前は１グラム原子、１グラム分子、１グラムイオンという単位が使われていました。これは全て１ｍｏｌのことです。原子、分子、イオンの全てに対してｍｏｌを使うというのが定着する前の話です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%A9%E8%B3%AA%E9%87%8F

私が高校の時には「１グラム分子の水素の質量は何ｇか」とか、「水素の１グラム分子は何グラム原子か」という問題がでてきました。今でいえば「１ｍｏｌの水素分子の質量は何ｇか」、「水素分子１ｍｏｌの中に水素原子は何ｍｏｌあるか」という問題と同じ内容です。多くの高校生はここで沈没します。

この場合のグラムは質量の意味ではありませんからｇという文字は使っていませんでした。
「１ｇ分子」と書けば「１ｇの分子」との混同が起こります。「グラム分子」と書きます。
「グラム当量」までは記憶にあります。「グラムモル」は見た事がありません。ｇ－ｍｏｌも見た事がありません。ｍｏｌに統一された後、それになじめない人たちが「前にグラムを付ける」という以前の言葉使いをモルに対して当てはめて使うようになったのでしょう。それがさらにｇｍｏｌに変わったのでしょう。ある分野で使われているとしたら業界用語です。（業界用語の特徴は、正しいかどうか、一般的に通用するかどうかを全く考えていないことです。逆に業界内の人と業界外の人を区別するために使われている用語法なのです。「私たちは水の化学式をＯＨ２と書きます」という業界もあるかもしれません。硫酸銅をＣｕＯ４Ｓと書く業界はあるようです。「ネタ」という業界用語と同じです。普通に使われている表現を転倒させて使うというのはよくあります。）

※当時ｍｏｌという単位が使われていなかったのではありません。
１モルの分子のまとまりを１グラム分子と呼んだのです。
※前に「グラム」をつけるという用語法が日本だけのことだったのか、世界的なことだったのかは分かりません。５０年ほど前に見たポーリングの「一般化学」の中で出てきた「当量」の計算では、ｅｑとういう単位が書かれていただけです。ｇ－ｅｑとは書かれていませんでした。でもその当時日本では「グラム当量」という単位は普通に使われていました。（現在でも「当量」が使われることはあります。でも「グラム当量」は使われていません。－－－－「グラムモル」を使っている分野では使っているかもしれませんが）
※「グラム原子」、「グラム分子」、「グラムイオン」という言葉の後ろについている「原子」、「分子」、「イオン」は粒子種を表しています。その場合、ＮａＣｌ　１ｍｏｌを表すことができません。グラム分子で考えていました。ＮａＣｌを「分子式」と呼ぶのも普通でした。
※「グラム当量」という用語の後ろについている「当量」は粒子種を表している言葉ではありません。それ自身が物質の量を表している単位です。「当量」だけで意味を持っています。「グラム分子」という用語法とは意味が異なります。「グラムモル」という用語法は「グラム当量」に相当する用語法だと言うことができます。上にも書いたように「グラム当量」という用語法が日本だけのものであった可能性がありますからグラムモルも日本だけのものでしょう。「グラム～」が使われなくなってからも使われているということですから使っているのは本当に特殊な分野だということになりそうです。

回答No.3

okormazd

http://okwave.jp/qa/q4072705.html

CO2(ｇ）＋ｎH2O（ｌ）の反応で、CO2ｎH2O（ｓ）が1molできるときの発熱量が、５９．９１kJだということてどす。
CO2ｎH2Oが何のことかは知りません。

回答No.1

noname#160321

>水1g、CO2が1molのときのエネルギーといった意味なんでしょうか？
専門家です。
色々考えてみましたが、それしか考えられません。
一方、ネット上の記述を調べると、二酸化炭素の溶解エンタルピーは-20ｋＪ/mol(無限希釈)なので、水1gですとそれより絶対値が小さくなるはずです。↓
http://chem.sci.utsunomiya-u.ac.jp/v2n2/yoshimuray/
それから考えると無茶苦茶「変」。
で、さらに良く式を見ると「CO2ｎH2O（ｓ）」と書いてあります。(ｓ)というのは個体だから、二酸化炭素ハイドレートだということになります。
そこで文献を探してみると、タダで読める範囲では、↓
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TG2-4WS9BN7-1&_user=10&_coverDate=03%2F25%2F2010&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_origin=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=1592904612&_rerunOrigin=google&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=191aecaa5c1aa5337789d97ccf974e62&searchtype=a
ここには56.85～75.37ｋJ/molと書いてあり、これが今回の値にぴったりです。でもこれもgの方は説明してくれません。

補足

ありがとうございます。私が調べた範囲では結構KJ/g molという単位があるのですが、この意味も同様のものなのでしょうか？わかる範囲で教えていただけたら幸いです。