化学計算の基本（物質量，原子数，気体の体積）

重要度：★★★

化学では，原子数や気体の体積など，基本的な量を求める計算問題も多く出題されます．

そしてこれらを計算するには，物質量（単位：mol）について理解する必要があります．

化学において，アボガドロ数（6.02 × 1023）個の粒子（原子、分子など）の集団を1molと表し，このmol（モル）を単位として表した物質の量のことを物質量（モル数）といいます．

物質1molあたりの質量のことをモル質量（単位：g/mol）といい，その物質の原子量（または分子量、式量）にgをつけたものと等しくなります．（例：炭酸ガス CO₂（分子量：12 + 16 × 2 = 44）1molは44g）

以上のことから，原子量（または分子量、式量）Mの物質がw[g]あったとき，その物質量n[mol]は，

　 $\displaystyle \begin{eqnarray} \require{color} {n = \frac{w}{M}} \end{eqnarray}$

$(1)$

と表せます．

物質1molの原子数（分子数）は6.02 × 10²³個であるため，物質全体の原子数（分子数）Nは，物質量n[mol]にアボガドロ定数 $\displaystyle \require{color} {N_{\rm{A}}}$ （= 6.02 × 10²³ /mol）を掛けることで計算でき，

　 $\displaystyle \begin{eqnarray} \require{color} {N = n{N_{\rm{A}}} = \frac{w}{M}{N_{\rm{A}}}} \end{eqnarray}$

$(2)$

と表せます．

試験では，放射能を求める公式を利用して原子数を求める問題も出題されます．

アボガドロの法則（「全ての気体は，同一温度，同一圧力の下で，同一体積に同じ数の分子が含まれる」という法則）より，どんな気体でも1molの体積は，標準状態（0℃，1気圧）のとき，22.4Lになります．（標準状態（0℃，1気圧）において，22.4L/mol）

試験では，標準状態で発生する放射性気体の体積を求める問題が多く出題されます．

放射線取扱主任者試験対策室