モル(mol)とは?意味・計算・使い方をわかりやすく解説【高校化学】
モル(mol)とは?
モル(mol)は物質の量を表す単位で、粒子(原子・分子・イオンなど)の数を表します。1mol = $6.02 \times 10^{23}$ 個(アボガドロ数)で、目に見えない小さな粒子を「まとまり」として扱うための単位です。
モルの定義・公式
アボガドロ数と1molの定義
- 1mol = $6.02 \times 10^{23}$ 個(アボガドロ定数 $N_A$)
- 炭素12C が12gの中に含まれる原子数をもとに定義
モルと質量・体積の関係
| 関係 | 公式 |
|---|---|
| モル数と質量 | $n \text{(mol)} = \frac{w \text{(g)}}{M \text{(g/mol)}}$ |
| モル数と体積(標準状態・気体) | $n \text{(mol)} = \frac{V \text{(L)}}{22.4 \text{(L/mol)}}$ |
| モル数と粒子数 | $N = n \times N_A$ |
※標準状態(0℃、1気圧)で気体1molの体積は22.4L
モルの覚え方・注意点
- 1mol = $6.02 \times 10^{23}$ 個は必ず暗記
- 「モル質量(g/mol)=原子量・分子量」と一致する点を覚えておく
- 気体の22.4L/molは「標準状態(0℃・1atm)」でのみ使えることに注意
モルを使った例題3選
-
水(H₂O)18gは何molか?(H₂Oの分子量=18)
$n = 18/18 = 1$ mol -
1molの水には何個の水分子が含まれるか?
$N = 1 \times 6.02 \times 10^{23} = 6.02 \times 10^{23}$ 個 -
標準状態で酸素(O₂)2molの体積は何Lか?
$V = 2 \times 22.4 = 44.8$ L
モルの関連用語
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| アボガドロ定数 ($N_A$) | $6.02 \times 10^{23}$ /mol |
| 分子量 | 分子1molの質量(g/mol) |
| モル質量 | 1molあたりの質量 |
| 標準状態 | 0℃(273K)・1atm の状態 |
| モル体積 | 気体1molの体積(標準状態で22.4L) |
モルが出る試験問題パターン
計算問題パターン
NaCl(式量58.5)を117gとったとき、何molか?
$n = 117/58.5 = 2$ mol
記述問題の切り口
– モルを使うことでどんな計算が便利になるか説明せよ
– アボガドロ定数の意味を述べよ
よくある質問(FAQ)
Q1. モルとは何ですか?わかりやすく説明してください。
原子や分子など目に見えない粒子を数えるための「まとまりの単位」です。1mol = 約6.02×10²³個です。
Q2. モルとグラムはどう関係しますか?
「モル数 = 質量(g)÷ 分子量(モル質量)」で換算できます。水(H₂O)なら分子量18なので、18gが1molです。
Q3. モルと混同しやすい概念は?
「原子量」(原子1個の相対的な質量)と「分子量」(分子1個の相対的な質量)を混同しないよう注意しましょう。
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