高校1年化学 分子量の範囲

質問

(1)水分子1個は何ｇか？
(2)グルコース分子1個は何ｇか？

という問題がありました。

答えは
(1)3.0×10－23（乗）ｇ
(2)3.0×10－22（乗）ｇ

なのですがここで疑問です。
ｇということは質量とゆうことですよね？
なのに何で上のような式が答えなのでしょうか？
上のような式は分子数を求めた時に出る答えなのではないんですか？

つまりこれは
質量ではなく分子数になってしまうのでは・・・(・・?

もう頭の中がパニックです。
詳しく教えて下さい(>_<)

回答No.7

potachie

だよね。
ご質問者さんが正しい。教え方以前に、いまの教科書が間違っているんです。
化学は実験の学問。理論的に正しいとか、ルール的に正しい、よりも、実験で便利かどうかで学問体系が組み立てられてきました。便利、が先で、理屈は後付けなんです。
で、その理屈のほとんどが化学意外で決まるんで、ドンドン分かりにくくなってます。

まず、この点を理解してください。
例えば、1リットルという単位から、1キログラムという単位が生まれました。今は、物理学から別の定義がされてますが、元はこう。もちろん一定温度の水以外には当てはまりませんが、でも、便利でわかりやすいでしょう？
1リットルの水は、体積は1リットルですが、質量は1kg。
そして、他の物質でも便利なように比重という概念を作った。その物質1リットルは、(水との)比重をかけるとキログラムに換算されるように。

分子にも、グラム当量という便利な単位がありました。
水の1グラム質量は、18g。分子の個数はアボガドロ数個。
原子量、分子量にグラムを付けただけの量を、1グラム当量って決めたんです。なぜ？ 実験に便利だからです。
で、水素分子が1グラム当量になる分子の数をむかしはアボガドロ数としてました。今は、質量同様別のきっちりした定義になってますが。で、どの物質でも、1グラム当量の粒子の数は同じでした。
そんな感じの話です。

1グラム当量は、アボガドロ数分の分子の重さってことになります。グラム当量って、分子量にグラムをつけた分の質量のことですから、分子量をアボガドロ数で割った値が分子1個分の質量になります。

回答No.6

skydaddy

0.0000000000000000000003gを3.0×10－23（乗）ｇ と書きます。（小数点以下０が２２個）
理由は、０が沢山ならぶと書くのが面倒とか０の数を間違えやすい＆読みにくいからです。

同様に3.0×10－22（乗）ｇは0.000000000000000000003ｇと同じ事です。

べき乗の入った式について：
10－１（乗）は0.1の事です。1/10と同じです。
覚え方は、１０の５乗だと０が５個１の後に並びますが（100000）、
同じように１０の-５乗も小数点の前後合わせて０が５個です（0.00001）。
この関係だけ覚えておけばべき乗が判るんじゃないでしょうか。

後は、１０のべき乗の前の数字をかけてやればいいです。
３ｘ（１０の5乗）なら300000、３ｘ（１０の-5乗）なら0.00003と言う具合です。

回答No.5

htms42

頭の中がパニックになっているという高校生に
＞分子量は１モルの質量です
＞分子量を分子数で割った値が１分子の質量になります
なんてことを言えばもっとパニックがひどくなります。
指数表示の意味は分かったが分子量の意味が分からなくなってしまったということが起こりそうです。

分子量は「質量」ではありません。

水の分子量は１８です。単位は付きません。
水１ｍｏｌの質量は１８ｇです。
これは０．０１８ｋｇと書いてもかまいません。

「１ｍｏｌの質量」をｇ単位で表した時に分子量と同じ数字になるというだけです。
一番のもとで考えます。
原子や分子の質量を水素原子を基準にして表したものが原子量、分子量です。
相対質量です。単位は付きません。
１ｍｏｌの質量をｇで表した時の数字が分子量になるというのは「１ｍｏｌ」をそういう風にして決めたからです。１８ｇの水の中の水分子の数と２ｇの水素の中の水素分子の分子の数が等しいというのは反応から決めています。６×１０^(23)個の粒子を集めて１ｍｏｌとしたのではありません。見ることも触ることもできない分子や原子をどうやって１個、２個、３個、・・・６×１０^(23)個と数えるのですか。
（１ｍｏｌの個数が決定されたのは２０世紀に入ってからのことです。でもアボガドロがアボガドロ数も測定したと思っている高校生はたくさんいます。）

含まれている陽子と中性子の数で考えてもらってもいいです。
個数ですから単位は付きません。
塩素の原子量を同位体の質量数の平均で求めるというのはどの教科書にも載っていることです。
質量数は個数です。
水素が陽子１つでできているという事で水素原子との比較で質量を考えるということと陽子、中性子の数の合計で考えるということが同じ内容になっています。

モル質量と分子量の違いは密度と比重の違いのようなものです。
水の比重は１です。密度は１ｇ／ｃｍ^3と書いても０．００１ｋｇ／ｍ^3と書いてもかまいません。

「分子量は１モルの質量です」という記述は古い本ではよく見ます。
今でも物理系の本の中、応用系の本の中で見ることが多いです。
最近の物理化学の教科書では「分子量」と「モル質量」ははっきりと区別しています。

高校の教科書でも気体の状態方程式の中に出てくるＭを「分子量」と書いているものがありました。
ＰＶ＝（ｗ／Ｍ）ＲＴ
最近はどうでしょう。
受験参考書ではどうでしょう。

統計力学の本で1モルの気体の並進運動エネルギーが
(1/2)Ｍｖ^2＝(3/2)ＲＴ
であるという表現が出てきます。
この時もたいていは「Ｍは分子量である」と書かれています。

回答No.4

alwen25

＞分子量を分子数で割った値が１分子の質量になります
分子数ではなく、アボガドロ数です。

回答No.3

debukuro

分子量は１モルの質量です
分子量を分子数で割った値が１分子の質量になります

ところで水の分子量は１８です
１８グラムを６．０２２４５掛ける１０の２３乗で割れば水分子１個の質量です
(1)3.0×10－23（乗）ｇ
これで合っていますよ

回答No.2

kasudako

記憶を頼りに回答します．（考え方は間違っていないと思いますので，テキストで確認してください．）1ｍｏｌは分子が６×１０の２３乗コ（正確な数字は調べてください）あつまった状態です．あえてｍｏｌに単位つければ，６×１０の２３乗〔分子数／ｍｏｌ〕です．一方，水１ｍｏｌは１８ｇなので，１８〔ｇ／ｍｏｌ〕です．あとは数学と同じで掛け算，割り算ができます．
水分子１個の質量の単位は〔ｇ／水分子１コ〕なので，（水分子１コの質量）〔ｇ／水分子１コ〕＝１８〔ｇ／ｍｏｌ〕÷（６×１０の２３乗）〔コ／ｍｏｌ〕で計算できます．グルコースの考えかたも全く同じです．計算してみてください．

回答No.1

windwald

まず、コンピューター上でn乗を表すにはa^nと表記しますので、以下これにならいます。

「3.0×10^-23」などの表記方法が分子数つまり個数の専売特許だと思っていらっしゃるならとんだ勘違いです。
どんな数値でもこの表記法をとることができます。
たとえば身長が175cmであれば、1.75×10^2 cmと表せます。
体重が70.0kgであれば、7.00×10 kgと表せます。

この、a×10^nという表記法は、有効桁数を暗に示しながら、その量を示すという方法です。
先ほどの体重70.0kgは0.1kg単位までを責任もって計った時の値で、
真の値は69.95～70.05kgの範囲にあります。
ですが1kg単位までを責任もって計った時に70kgと書くのと、
10kg単位までを責任もって計った時に70kgと書くのではその違いが分かりません。
そこで前者を7.0×10kg、後者を7×10kgと書き表します。

また、この方法は極端に大きな値や極端に小さな値を示すにも使われます。
1molとは有効2桁で600000000000000000000000個のことですが、これでは見にくいったらありゃしません。そこで6.0×10^23個と書きます。

さて、問題に移ります。
水分子は分子量が18です。つまり水分子1mol=6.0×10^23個は18gであることを意味します。
問題は"1個あたり"の質量が聞かれています。1個あたりを求めるのですから
　18g÷(6.0×10^23)個＝3.0×10^-23g/個
と求まります。

最後に「式」についてですが、
1+2も3×4も、ax+byも式ですし、5も式です。
1+2＝3　という等式は、
左辺の式　1+2　と
右辺の式　3　とが等しいことを意味したものです。