2.11:モル質量
我々は物質の量で見たように:モル,物質の質量または体積と分子の数との間に関係はありません. しかし、我々はその後、粒子の数を表すために、物質の量、nを定義しました。 したがって、その量は、各物質のどれだけ反応するかを決定するのに有用である。 Hgの1g、またはHgの1cm3は、化学式の係数に関係しないBr2の質量または体積と反応するが、hgの1molは常にBr2の1molと反応する。
必要なのは、質量を量に変換する便利な方法であり、必要な変換係数はモル質量と呼ばれる。 モル量は、物質の量で割ったものです。 例えば、非常に有用なモル量は、モル質量Mである:このようにして等しい数の原子または分子が比較されているので、物質の単位量(モル当たり)あたりの物理量を表現することはしばしば便利である。 このようなモル量は、原子や分子自体について何かを教えてくれることがよくあります。 例えば、ある固体のモル体積が他の固体のモル体積よりも大きい場合、第一の物質の分子が第二の物質の分子よりも大きいと仮定することは合理的 (液体、特にガスのモル体積を比較すると、分子がしっかりと詰まっていないので、必ずしも同じ情報を与えるとは限りません。グラムで表される原子量および分子量は、1molの物質の質量を与えるので、モル質量を得ることはほとんど自明である。P>
例\(\PageIndex{1}\):モル質量
(a)Hgと(b)Hg2Br2のモル質量を求めます。
溶液
a)水銀の原子量は200.59であるため、1mol Hgの重さは200.59gです。_{\text{Hg}}=\frac{m_{\text{Hg}}}{n_{\text{Hg}}}=\frac{\text{200}\text{。59g}}{\text{1mol}}=\text{200.59g mol}^{-1}\)
b)同様に、Hg2Br2の分子量は560.98であるため、
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モル質量は数値的には原子または分子量と同じですが、モル当たりのグラムの単位 モル質量を定義する式は、密度を定義する式と同じ形をしており、アボガドロ定数も定義されている。 密度やアボガドロ定数の場合と同様に、式を記憶したり操作したりする必要はありません。 単に物質の質量と量がモル質量を介して関連していることを覚えておいてください。
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モル質量は原子量から容易に得られ、単位がキャンセルされた場合、変換係数として使用することができます。例\(\PageIndex{2}\):モル数
この液体の500g中のオクタン価(C8H18)の量を計算します。
ソリューション
物質の質量と量の相互変換を含む任意の問題は、モル質量を必要とします
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物質の量は、質量倍の単位のキャンセルを可:この場合、モル質量の逆数が適切な変換係数であった。より複雑な問題を解決するために、アボガドロ定数、モル質量、および密度を組み合わせて使用することができます。
例:分子25.0mlの純粋な四塩化炭素(Ccl4)にはいくつの分子が存在するでしょうか?
溶液
前の例では、アボガドロ定数を用いて物質の量から分子の数が得られることを示した。 物質の量は、モル質量を使用することによって質量から得られ、密度を使用することによって体積から質量を得ることができる。 この問題を解決するためのロードマップは、
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または省略表記で
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ロードマップは、Ccl4の密度を調べる必要があることを示しています。
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モル質量は原子量の表から計算する必要があります。ロードマップの最後の量(N)は、最初の(V)から始まり、連続する変換係数を適用することによって得ることができます。
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そして、Avogadro定数は
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であることを思い出してください。
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:
\begin{align}\textit{N}&& 25\text{ cm}^{3}\cdot\tfrac{\text{1.595 g}} {1 \text{ cm}^{3}}\cdot\tfrac {1 \text{ mol}} {\text{153.81 g}}\cdot\tfrac {6.022\cdot10^{23} \text{ molecules}}{1 \text{ mol}} \\&&1.56\cdot10^{23} \text{ molecules} \end{align}
Notice that in this problem we had to combine techniques from previous examples. To do this you must remember relationships among quantities. たとえば、体積が与えられ、それが密度によって対応する質量に変換できることがわかっていたので、密度を表で調べました。 ロードマップを書くか、少なくともあなたの心の目でそれを見ることによって、あなたはそのような関係を追跡し、必要な変換係数を決定し、問題を解
貢献者と帰属
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Ed Vitz(Kutztown University),John W.Moore(UW-Madison),Justin Shorb(Hope College),Xavier Prat-Resina(University of Minnesota Rochester),Tim Wendorff,And Adam Hahn.
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