人間の脳は、非常に大きな数と非常に小さな数の両方を考えるのに苦労します。化学実験室では、両方に直面することがよくあります。
ラボで使用する単純な塩溶液があるとします。解決策を確認するのは簡単です。透明で水性です。しかし、この溶液に含まれる個々の塩の分子の数はどのようにしてわかりますか?
ソリューションを見て、それを理解することはできません。溶液中の分子を数えるのは、瓶の中のジェリービーンズを数えるほど簡単ではありません。溶液のサンプルを光学顕微鏡で観察して分子を観察することさえできません。小さすぎます!
では、塩の分子がいくつあるかをどのように説明できますか?鍵はアボガドロ数 .
アボガドロ数とは?
塩溶液の中には、分子が見えないだけでなく、分子がたくさんあります。実際、その数を正確に把握するのは非常に困難なほど多くあります。膨大な数の非常に小さな粒子を扱っています。しかし、化学では、反応の予測や解決策の作成など、さまざまな理由から粒子の数に関する知識が必要です。
分子の数と、これが質量にどのように関係しているかを知る必要があります。これは、多くの場合、溶液を作るときに問題の成分を計量しているためです。たとえば、塩溶液に必要な分子の個々の数を数えません。代わりに、必要な分子の数に対応する溶質の量を量ります。
ほくろ 膨大な数の小さな分子の計り知れない世界と、実際に物質を計量してそれらを操作できることとの間の橋渡しを可能にします。物質の 1 モルには、その物質の 6.022 x 10 個の粒子が含まれます。これはアボガドロの数です。
したがって、モルは集合数です。これは、よく知られている別の集合数である 12 に似ています。ダースは何でも指すことができます:ダースのドーナツは常に 12 のドーナツであり、ダースのフラミンゴは常に 12 のフラミンゴです。
同様に、ドーナツ 1 モルは 6.022 x 10 ドーナツ、フラミンゴ 1 モルは 6.022 x 10 フラミンゴになります。 1 mol の NaCl は、6.022 x 10 分子の NaCl にもなります。
モルと質量の関係は、モル質量または物質 1 モルのグラム数として知られています。任意の元素のモル質量は、周期表の記号の下にあります。
たとえば、炭素のモル質量は 12.01 g/mol です。これは、1 モルの炭素に 12.01 グラムの炭素があることを意味します。
アボガドロ数を使用して分子数を計算する
2 mol の NaCl があるとします。それは何分子の NaCl ですか?ここでアボガドロ数を使用できます:
したがって、2 モルの NaCl には 1.2 x 10 分子の NaCl が含まれます。
2 モルの代わりに 2 グラム与えられたらどうでしょうか。 NaClの。それには何分子の NaCl が含まれていますか?
これを理解するには、58.44 g/mol である NaCl のモル質量が必要です。まず、モル質量を使用してグラムをモルに変換し、次にアボガドロ数を使用して分子の数を見つけます。
この計算は、2 グラムの NaCl に 2.1 x 10 分子の NaCl があることを示しています。
