【化学基礎】粒子数の求め方と公式！モル計算を即攻略する決定版

【化学基礎】粒子数の求め方と公式！モル計算を即攻略する決定版の要点を詳しく解説してご紹介します。

多くの受験生が定期テストや模試で失点する代表例が、「分子中の原子の総数」や「電解質に含まれるイオンの粒子数」を問われたときです。問題文を注意深く読まず、分子の個数を求めた段階で解答欄に記入してしまうミスが多発しています。

例えば、「メタン $\text{CH}_4$ $0.50\text{ mol}$ に含まれる水素原子の数は何個か？」という問いを考えてみます。

メタン分子1個の中には、炭素原子が1個、水素原子が4個結合しています。つまり、メタン分子の物質量に対して、水素原子の物質量は4倍存在することになります。

$$\text{水素原子の粒子数} = 0.50\text{ mol} \times 4 \times (6.0 \times 10^{23}\text{/mol}) = 1.2 \times 10^{24}\text{個}$$

塩化カルシウム $\text{CaCl}_2$ のようなイオン結晶でも同様のアプローチをとります。$\text{CaCl}_2$ は水中で電離すると $\text{Ca}^{2+}$ が1個、$\text{Cl}^-$ が2個生じるため、化学式1単位あたり合計3個のイオンが生じます。$\text{CaCl}_2$ $1.0\text{ mol}$ 中に存在する全イオンの粒子数を問われた場合は、全体に3を掛けて $1.0 \times 3 \times 6.0 \times 10^{23} = 1.8 \times 10^{24}\text{個}$ と導出します。「分子・化学式1つの中にターゲットの粒子が何個入っているか」を必ず掛ける意識を持ちましょう。