分子量って何?原子量・分子量・式量の違いを徹底解説!

分子量って何?原子量・分子量・式量の違いを徹底解説!


原子量の“親戚”にあたる分子量。

分子量の計算は、高校化学では当たり前のように必要になります。

ワニ塾長

考え方は原子量とほとんど一緒!
この記事で、基本や計算方法を身に付けよう!

※原子量について詳しく勉強したい人はこちら

分子量とは?

原子量と同様、12C = 12を基準として、分子1個の相対質量を求めたものを『分子量』という。

分子量は、分子を構成する原子の原子量の総和

分子量は、分子を構成している原子の原子量を足しわせることで求まる。

たとえば・・・

【H2Oの分子量は?】

H2Oは、「2つのH」と「1つのO」からできているので、

H2Oの分子量  =(Hの原子量×2)+(Oの原子量×1)

分子量にも単位はない

12C原子1個の質量を、「12」と定義したのが相対質量である。

この相対質量は、あくま数値であり、”グラム”などの単位はつかない。

相対質量から求まる原子量に単位が無かったのと同様に、分子量にも単位はない

例題

【例題】
C6H12O6 (グルコース)の分子量を求めよ。ただし、原子量は、H = 1、C = 12 、O = 16

解説:
(C6H12O6の分子量) = (Cの原子量)×6 + (Hの原子量)×12 + (Oの原子量)×6

よって、12×6 + 1×12 + 16×6 = 180・・答え

※ 数学的に考える別解として、
C6H12O6
→6×(CH2O)
→6×(12+1×2+16) = 180

化学では、数値計算をいかにスムーズにこなすかも大事になる。
こういった小技も知っておくと便利である。

分子量と式量

分子式と組成式

H2Oなどの分子は、以下のように、分子が1つ1つ分かれている。

なので、最小単位がH2Oであり、H2Oを分子式と言う。

一方、塩化ナトリウム(NaCl)は、以下のように、分子1つ1つが分かれているわけではない。

以下のように、Na+イオンとClイオンが、イオン結合でつながっている。
(※イメージ図であり、厳密に正しくない。)

つまり、分子に相当するようなものを取り出すことができない。

このような物質の場合、NaとClの組成(何:何で構成されているか)を式として表す。

これを組成式という。

塩化ナトリウムの場合なら、Na:Cl=1:1なので、NaClとなる。

式量とは? 分子量との違いは?

分子量とは、H2OやCO2などの分子に適用される。

一方、式量は、塩化ナトリウム(NaCl)などの組成式で表される物質に適用される。

H2OやCO2が分子なのに対し、NaClは組成”式”であるので、「式量」と呼ばれる。

ただし、(NaClの式量) = (Naの原子量) + (Clの原子量)で求めるので、結局、分子量とやることは同じである。

イオンも”式量”

たとえば、Clイオンなどの”式量”も定義されている。

Clイオンの式量 = Clの原子量  である。

つまり、イオンの式量は、符号を無視した中性原子の原子量と同じである。

また、OHイオンの式量も、”-(マイナス)”を無視して、(Oの原子量) + (Hの原子量)で求まる。

つまり、多原子イオンの式量も、符号を無視して求める。

★なぜ、Clイオンの式量 = Clの原子量なのか★
Clは、Cl原子に電子1つが加わったものであるので、厳密には、Clの方がCl原子よりも質量が大きい。
しかし、電子の質量は非常に小さいため、ClイオンとCl原子の質量はほぼ一緒としている。

分子量から物質量(mol)の求め方

分子量とmolの関係

原子量の考え方を振り返ると・・・

ある原子を1 mol(=\(6.0×10^{23}\)個)集めたとき、その質量は、(原子量) g である。

(例)ヘリウム(He)の原子量は4であり、He原子が1 mol集まったときの質量は、4 gである。

分子量もこれと同じであり、ある分子を1 mol 集めたときの質量は、(分子量) g である。

たとえば、分子量44のCO2が1 mol集まると、44 gになる。

例題

【例題】
水(H2O)360 gは、何 molか?

【解説】
水の分子量は、(Hの原子量)×2+(Oの原子量)=18 である。

よって、H2Oは1 mol で18 g である。

つまり、36 gで2 molとなり、360 gでは、20 molになる。・・答え

まとめ

いかがだったでしょうか?

分子量の計算は、ほぼ100%の確率で、入試問題のどこかで使用することになります。

化学が必要な受験生は、必ずマスターしましょう!

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