[ 高校化学 ] 原子・分子・物質量などの計算公式一覧とアボガドロ数

ここでは、次の計算に使用する公式を掲載しています。センター試験前の復習用に最適です（多分）。

• 同位体と原子量
• 物質量
• 気体の物質量
• 化学反応式と量的関係

原子量の計算（同位体と原子量）

元素Xの同位体の相対質量を m₁, m₂, m₃, ・・・とし、それぞれの存在率を a₁[%], a₂[%], a₃[%], ・・・ とすると、X の原子量は次の式で求めることができます。

[ X の原子量 ] = m₁ ×  a₁ / 100 + m₂  ×  a₂ / 100 + m₃ ×  a₃ / 100 + ・・・

 

物質量（モルとアボガドロ定数）

• 原子 n [mol]　で、原子の数は 6.02 × 10²³ n [個]
• 分子 n [mol]　で、分子の数は 6.02 × 10²³ n [個]
• イオン n [mol]　で、イオンの数は 6.02 × 10²³ n [個]

なお、原子量、分子量、式量を M とすると、質量は Mn [g] で表すことができます。

アボガドロ定数： N_A = 6.02 × 10²³ / mol

質量 w[g] の物質量： n = w / M [mol]

note：

モル（mol）は物質量の単位で、1モルは「0.012Kgの炭素12(12C)の中にある原子の数と等しい数の構成粒子を含む物質の量」のことです。

なんのこっちゃですが、受験対策としては次の理解で良いかと思います。駄目かもしれませんが・・・

気体の種類に関わらず、1気圧、0℃、22.4リットルの体積をもつ気体の中には、6.02 × 10²³ [個]の分子があり、これをアボガドロ数といいます。

 

気体の物質量

n [mol] の気体の場合、その分子の数、質量、体積は次のようになります。

分子の数	6.02 × 1023 n [個]
質量	（分子量）n [g]
体積	22.4 [ℓ]

 

化学反応式と量的関係

物質 A, B, C の分子量（式量）を M_A, M_B, M_C とすると、下表に示すような関係性があります。

化学反応式	aA + bB → cC
モル（物質量）比	a : b : c
質量関係 [g]	aMA : bMB : cMC
体積（気体）関係 [ℓ]	22.4a : 22.4b : 22.4c
体積（気体）比	a : b : c