水0.5molに含まれる水素原子の数を求める方法：H₂Oの分子構造から理解する

化学基礎でよく出る質問の一つに、「水0.5molに含まれる水素原子Hが何molかを求める方法」があります。水分子（H₂O）の構造を理解することで、この計算がどのように行われるのかを簡単に理解できます。今回はその計算方法を詳しく解説します。

水分子の構造と水素原子の数

水分子（H₂O）は、1つの酸素原子（O）と2つの水素原子（H）から成り立っています。このことから、1つの水分子には水素原子が2個含まれていることがわかります。

そのため、水分子のモル数を計算するときには、H₂Oの中に含まれる水素原子の数が重要になります。次に、モルという単位を使って計算を行います。

モルとは、物質の量を測るための単位で、1モルはアボガドロ数（約6.022 × 10²³個）に相当します。つまり、1モルの水分子には6.022 × 10²³個の水分子が含まれています。

水0.5molに含まれる水分子の数は、0.5 × 6.022 × 10²³個です。この数から、1分子あたり水素原子が2個含まれているので、0.5molの水には水素原子が何mol含まれているかを計算できます。

水0.5molに含まれる水分子の数は、0.5 × 6.022 × 10²³個です。そして、各水分子には水素原子が2個含まれているため、0.5 × 6.022 × 10²³ × 2となり、0.5molの水には水素原子が1mol含まれていることがわかります。

計算式にすると以下のようになります。

水素原子のmol数 = 水分子のmol数 × 2

例えば、水1mol（6.022 × 10²³個の水分子）には2molの水素原子が含まれています。したがって、水0.5molには水素原子が1mol含まれることがわかります。

このように、H₂Oの分子構造を考慮すると、水のモル数から水素原子の数を簡単に求めることができます。

水0.5molに含まれる水素原子が1molになる理由は、水分子1つに水素原子が2個含まれているためです。このように、モル数や分子の構造を理解することで、化学の計算がより簡単に行えるようになります。