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化学におけるモルとは何ですか?定義 2

化学では、モル 量の SI 基本単位です。名前にもかかわらず、小さな茶色/灰色の庭の害虫やメキシコ料理のおいしいチョコレートソースとは何の関係もありません.モル単位は、物の量または数を表します。

モルの定義と単位

2019 年の定義の時点で、ほくろは正確に 6.022×10.

1モル =6.022 x 10.

この数がアボガドロ数です。ほくろには単位がありません。何かの数を説明するだけです。

原子 1 モル =6.022 x 10 原子
1 モルの水 =6.022 x 10 水分子
モルの 1 モル =6.022 x 10 モル。

ほくろの目的

ほくろの目的は、非常に大きな数を扱いやすくすることです。結局、6.022 x 10 よりも 1 mol と書く方がはるかに簡単です。mol 単位は、原子や分子、およびそれらの原子や分子の質量を変換するための便利な手段です。ほくろは、10 月 23 日 (10-23) にほくろの日を祝う化学者にとって十分に重要です。

モル計算の例

ほくろを使った化学の問題の例を次に示します:

ほくろの例題 #1

単一原子の質量を求めます。

質問: 窒素の単一原子の質量は?

解決策: 元素の原子質量は、その元素の 1 モルのグラム単位の質量です。周期表を見ると、窒素の原子量が 14.001 グラム/モルであることがわかります。

これは、1 モルの窒素原子の質量が 14.001 グラムであることを意味します。
N 原子 1 モル =6.022 x 10 N 原子 =14.001 グラム。

方程式の両辺を 6.022 x 10 N 原子で割ると、窒素原子 1 個の質量が得られます。

1 N 原子 =2.325 x 10 g.

答え: 1 つの窒素原子の質量は 2.325 x 10 グラムです。

ほくろの例題 #2

既知の数の分子の質量を求めます。

質問: 50 億個の水分子の質量は何グラムですか?

解決策:
ステップ 1: 水の 1 モルの質量を求めます。
水はH2 O. したがって、水の 1 モルの質量を求めるには、水素の質量と酸素の質量を知る必要があります。
周期表では、水素 1 モルの質量は 1.001 g、酸素 1 モルの質量は 16.00 g です。
1モルの水には、2モルの水素と1モルの酸素が含まれています。
水の 1 モルの質量 =2 (水素の質量) + 酸素の 1 質量
水の 1 モルの質量 =2(1.001 g) + 16.00 g =18.002 g

ステップ 2: 50 億 (5 x 10) の水分子の質量を求めます。
この部分では、比率でアボガドロ数を使用します。x グラムについて解きます

x グラム =1.49 x 10 グラム

答え: 50 億個の水分子の質量は 1.49 x 10 グラムです。

問題例 #3

特定の質量内の分子の数を見つけます。

質問 :15 グラムの氷に含まれる水分子はいくつですか?

解決策:
ステップ 1: 水の 1 モルの質量を求めます。
この手順は 2 番目の例で行いました。 1 モルの水は 18.002 グラムです。

ステップ 2: 比率でアボガドロ数を使用します。x H2 について解きます O分子

x H2 O分子 =5.018 x 10 H2 O分子

答え: 15 グラムの氷には 5.018 x 10 個の水分子があります。

参考文献

  • アンドレアス、バーク。ら。 (2011)。 「28Si結晶中の原子を数えることによるアボガドロ定数の決定」。 フィジカル レビュー レター . 106 (3):30801. doi:10.1103/PhysRevLett.106.030801
  • Bureau International des Poids et Mesures (2019)。 国際単位系 (SI) (第 9 版).
  • de Bièvre、ポール。 Peiser、H. Steffen (1992)。 「「原子量」—名前、その歴史、定義、および単位」. 純粋化学と応用化学 . 64 (10):1535–43. doi:10.1351/pac199264101535
  • ヒンメルブラウ、デビッド (1996)。 化学工学の基本原理と計算 (6版)。 ISBN 978-0-13-305798-0.
  • ユヌス A. チェンゲル;ボールズ、マイケル A. (2002)。 熱力学:工学的アプローチ (第8版)。 TN:マグロウ・ヒルです。 ISBN 9780073398174.

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