メタノール（CH3OH）に含まれる炭素原子の物質量を計算する際に、メタノールの物質量と炭素の物質量がなぜ等しいのか、そしてその計算方法について詳しく解説します。化学の基礎であるモル計算の理解を深めるためのステップを紹介します。
モル計算の基本
モル計算は、物質の量を原子や分子の個数で表すための方法です。1モル（mol）は、6.022×10²³個の粒子（アボガドロ数）を意味します。化学反応や物質の質量を計算する際には、このモルという単位を使用します。
例えば、メタノール（CH3OH）の質量が96gの場合、そのモル数を求めるには、メタノールの分子量を使って計算します。メタノールの分子量は、炭素（C）の原子量12、酸素（O）の原子量16、水素（H）の原子量1を元に計算できます。
メタノールの分子量を計算する
メタノール（CH3OH）の分子量を計算するには、各原子の質量を足し合わせます。
メタノールの分子式はCH3OHなので、以下のように計算します。
炭素（C）の原子量：12
水素（H）の原子量：1 × 4 = 4
酸素（O）の原子量：16
よって、メタノール（CH3OH）の分子量は12 + 4 + 16 = 32 g/molです。
メタノールの物質量と炭素原子の物質量が等しい理由
メタノール（CH3OH）1モルには、1モルの炭素原子が含まれています。これは、メタノール分子の中に炭素原子が1つしか存在しないためです。
したがって、メタノール1モルの物質量と、メタノールに含まれる炭素原子の物質量は等しくなります。例えば、96gのメタノールを使った場合、その物質量は96 ÷ 32 = 3モルです。そして、その中に含まれる炭素原子の物質量も3モルです。
実際の計算方法
メタノールの質量96gを使って、炭素原子の物質量を計算する手順を示します。
まず、メタノールの物質量を求めます。
96g ÷ 32 g/mol = 3 mol
次に、メタノールの1モルあたりに含まれる炭素原子のモル数は1モルなので、炭素の物質量も3モルとなります。
まとめ
メタノール（CH3OH）に含まれる炭素原子の物質量がメタノールの物質量に等しいのは、メタノールの分子内に炭素原子が1つしか含まれていないからです。計算方法としては、メタノールの質量をその分子量で割り、その結果と同じ物質量を炭素原子にも適用できます。これを理解することで、モル計算の基本的な考え方がしっかりと身につきます。
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