モル計算機
モル質量、アボガドロ定数、標準温度・圧力を使い、質量をモル数、粒子数、理想気体の体積に換算します。
質量からモル数を計算
試料の質量とモル質量を入力して、物質量と関連する量を計算します。
モル計算機について
モルは、測定できる試料の質量と、その中に含まれる膨大な数の原子、分子、イオン、組成式単位をつなぐ化学の単位です。一モルは指定された要素粒子ちょうど 6.02214076 × 10²³ 個に相当し、この数値はアボガドロ定数に対応します。実験室の天びんで測定できるのは個々の粒子ではなくグラム単位の質量なので、化学ではモル質量を使って質量と物質量を換算します。この計算機は「モル数 = 質量 ÷ モル質量」の関係を使います。
モル質量はグラム毎モルで表され、その数値は化学式中の原子量の合計に等しくなります。例えば、水は水素原子二つと酸素原子一つを含むため、モル質量は約 18.015 g/mol です。したがって、18.015 グラムの水には一モルの水分子が含まれます。モル数が分かれば、アボガドロ定数を掛けることで対応する粒子数が得られます。この関係は化学量論、溶液調製、反応収率、定量化学分析に不可欠です。
この計算機は標準温度・圧力での理想気体の体積も表示します。0 度セルシウス、1 気圧で一般的に使われるモル体積 22.414 リットル毎モルを採用しています。これは理論的な理想気体の関係なので、高圧、異なる温度、分子間力が重要になる条件では実際の体積と異なることがあります。室温や別の圧力で使う場合は、標準状態の結果ではなく、必要な条件を理想気体の状態方程式に適用してください。
単位をそろえ、グラムとグラム毎モルで入力してください。試料の質量はゼロでも構いませんが、ゼロによる除算に物理的な意味はないため、モル質量は正である必要があります。有効数字は自動制限されません。実験で最も精度の低い測定値に合わせて丸められるよう、実用的な桁数を表示します。混合物は化学種ごとに計算してください。反応では、得られたモル数を係数の整った化学反応式と組み合わせます。こうした使い方により、宿題、実験計画、試薬調製、手計算の確認に役立ちます。
モル換算の例
| 既知の値 | 計算結果 | ポイント |
|---|---|---|
| 18.015 g H₂O;18.015 g/mol | 1 mol;6.02214076 × 10²³ 個の分子 | 水のモル質量と同じ数値のグラム数は、ちょうど一モルに相当します。 |
| 88.02 g CO₂;44.01 g/mol | 2 mol;標準状態で 44.828 L | 二モルの理想気体は標準モル体積の二倍の体積を占めます。 |
| 5.844 g NaCl;58.44 g/mol | 0.1 mol;6.02214076 × 10²² 個の組成式単位 | モル質量の十分の一に相当する質量は、十分の一モルになります。 |
モル数の計算方法
- 試料の質量をグラムで測定または入力します。
- 化学式から化合物のモル質量をグラム毎モルで求めます。
- 「モル数を計算」を選択し、質量をモル質量で割ります。
- 物質量、粒子数、標準状態での理想気体の体積を確認します。
- データに適した有効数字に表示値を丸めます。
モル計算機のよくある質問
グラムをモルに換算するには?
グラム単位の質量を、グラム毎モルのモル質量で割ります。グラムの単位が消去され、モル単位の物質量が残ります。
アボガドロ数とは何ですか?
アボガドロ定数は厳密に一モルあたり 6.02214076 × 10²³ 個です。物質に応じて、数える対象は原子、分子、イオン、電子、組成式単位などになります。
モル質量はどう求めますか?
化学式に示された各元素の原子量に添字の数を掛け、すべて足します。得られた式量の数値をグラム毎モルとして、通常のモル換算に使います。
どの気体も一モルで 22.414 リットルになりますか?
この体積は 0 度セルシウス、1 気圧の理想気体に当てはまります。実在気体や異なる温度・圧力では、条件に応じた気体の法則による計算が必要です。
原子や分子にも使えますか?
はい。粒子数はモル数にアボガドロ定数を掛けて直接求められます。元素なら原子、共有結合性化合物なら分子など、物質に応じて対象を正しく示してください。