分子量と式量は1molあたり何g?モル質量との違いをわかりやすく解説

化学

化学を学び始めると、「分子量」「式量」「モル質量」という似た用語が登場します。特に『分子量や式量は1molあたりのgを示しているのですか?』という疑問を持つ人は少なくありません。この記事では、それぞれの意味の違いと関係を具体例を交えながらわかりやすく解説します。

分子量と式量そのものには単位がない

まず重要なのは、分子量や式量は本来「相対的な質量」を表す数値であり、単位を持たないという点です。

例えば水(H₂O)の分子量は、水素の原子量1を2個分、酸素の原子量16を1個分足して18になります。

この『18』は分子量であり、18gや18kgではなく、単なる数値です。

式量についても同様で、イオン結晶など分子を持たない物質に対して用いられる相対質量です。

1molあたりのgを表すのはモル質量

分子量や式量と密接に関係するのがモル質量です。

モル質量とは、物質1molあたりの質量を表し、単位はg/molです。

用語 意味 単位
分子量 分子の相対質量 なし
式量 組成式単位の相対質量 なし
モル質量 1molあたりの質量 g/mol

例えば水の分子量は18ですが、水のモル質量は18g/molです。

つまり、水1molの質量は18gになります。

なぜ数値が同じになるのか

分子量とモル質量は意味が異なりますが、数値は同じになります。

これは原子量の定義とアボガドロ定数の関係によるものです。

例えば二酸化炭素(CO₂)の場合、分子量は12+16×2=44です。

そのため二酸化炭素のモル質量は44g/molとなり、1molの質量は44gになります。

このため、多くの教科書では『分子量の数値にgを付けると1molの質量になる』と説明されます。

式量の場合も同じ考え方

イオン結晶には分子が存在しないため、分子量ではなく式量を用います。

例えば塩化ナトリウム(NaCl)の式量は、ナトリウム23と塩素35.5を足して58.5です。

したがって塩化ナトリウムのモル質量は58.5g/molとなります。

つまりNaClを1mol集めると、その質量は58.5gになります。

高校化学では分子量と式量の違いよりも、最終的にモル計算へ結び付けることが重要です。

モル計算での活用例

例えば水36gは何molかを求める問題を考えてみましょう。

水のモル質量は18g/molなので、36÷18=2より2molとなります。

逆に3molの二酸化炭素の質量を求める場合は、44×3=132gとなります。

このように、分子量や式量から求められるモル質量は、質量と物質量を結び付ける基本的な数値として利用されます。

まとめ

分子量や式量は本来、単位を持たない相対質量です。そのため『分子量=g』や『式量=g』ではありません。

一方で、その数値と同じ値を持つモル質量(g/mol)が存在するため、結果として『分子量18の水は1molで18g』のように扱われます。

化学計算では、分子量・式量そのものとモル質量を区別して理解すると、モル計算や化学反応式の問題がよりわかりやすくなります。

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