グラム・モル変換ツール
質量、物質量(モル)、または粒子数のいずれかと、物質の化学式またはモル質量を入力すると、係数倍法の計算過程を書き出したうえで、残りの2つの量を求めます。データにふさわしい有効数字に丸めます。無料で、登録は不要です。
大文字と小文字を区別します。Coはコバルト、COは一酸化炭素です。水和物には · または * を、イオンの電荷には ^ を使います(Fe^3+)。
結果
25.0 g
質量
0.428 mol
物質量
2.58 × 10²³
粒子数
計算過程
NaCl のモル質量:M = 58.44 g/mol
25 g × (1 mol / 58.44 g) = 0.4278 mol
0.4278 mol × (6.02214076 × 10²³ 粒子 / 1 mol) = 2.58 × 10²³ 粒子
中間結果は1桁余分に保持します。最終的な答えだけを有効数字3桁に丸めます。
試料中の各元素の原子数
| 元素 | 式単位あたりの原子数 | 試料中の原子数 |
|---|---|---|
| Sodium (Na) | 1 | 2.58 × 10²³ |
| Chlorine (Cl) | 1 | 2.58 × 10²³ |
グラム・モル変換ツールの使い方
- 1. 物質の名前を入力します。 NaClやCa(OH)2のような化学式を入力すると、IUPACの原子量からモル質量を求めます。化学式がわからない場合は「モル質量」を選び、g/molで数値を入力してください。
- 2. わかっている量を選びます。 質量、物質量(モル)、粒子数のいずれかを選び、値を入力します。質量はµg、mg、g、kgで、物質量はµmolからkmolまで入力できます。大きな数は6.02e23のように書けます。
- 3. 丸め方を選びます。 初期設定では、答えをデータの有効数字に合わせます。代わりに3〜6桁に固定することもできます。
- 4. 3つの量と計算過程を読みます。 質量、モル数、粒子数がすべて表示され、化学式の場合は係数倍法の式と、試料中の各元素の原子数も示されます。
モル換算の基本
モルは、量る質量と、目に見えない粒子の数を結びつけます。はたらきをするのは2つの換算係数だけです。1モルあたりのグラム数である、物質に固有のモル質量Mと、2019年からのSIの定義により1モルあたり正確に6.02214076 × 10²³ 個となるアボガドロ定数NAです。
質量からモルへ
n = m / M
モルから質量へ
m = n × M
モルから粒子へ
N = n × N_A
粒子からモルへ
n = N / N_A
係数倍法(ファクター・ラベル法)では、各換算を値が1に等しい分数として並べ、不要な単位が消えるようにします。25.0 g × (1 mol / 58.44 g) の計算でモルだけが残ります。ツールもこの形式で計算過程を表示します。
計算例
グラムからモル、そして粒子へ。 25.0 gの塩化ナトリウムには、何モル、何式単位ありますか? NaClのモル質量は 22.99 + 35.45 = 58.44 g/mol です(これらはツールの初期値です)。
- モル数:25.0 g × (1 mol / 58.44 g) = 0.4278 mol で、有効数字3桁では 0.428 mol です。
- 式単位数:0.4278 mol × 6.022 × 10²³ /mol = 2.58 × 10²³ 式単位。
- 原子数:各式単位にはNaとClが1つずつあるので、どちらの元素も2.58 × 10²³ 個の原子があります。
モルからグラムへ。 0.250 mol のNaClは何グラムですか? 0.250 mol × (58.44 g / 1 mol) = 14.61 g、有効数字3桁では 14.6 g です。
粒子からグラムへ。 1.50 × 10²⁴ 個の水分子は何グラムですか? (1.50 × 10²⁴) ÷ (6.022 × 10²³ /mol) = 2.491 mol で、2.491 mol × 18.015 g/mol = 44.87 g、すなわち 44.9 g です。
どの粒子を数えているのか?
1モルのH2Oは6.022 × 10²³ 個の分子ですが、水素原子はその2倍、酸素原子は同じ数だけ含みます。NaClのようなイオン性化合物では、数える単位は分子ではなく式単位です。計算過程の下の表は、粒子数に各元素の添字を掛けるので、原子の数を直接読み取れます。溶液を扱う場合は、次のステップとしてモル濃度計算ツールを使ってください。
よくある間違い
- 分子として存在する元素の原子量を使うこと。 酸素ガスはO2で、M = 31.998 g/molであり、15.999ではありません。存在する形のとおりに化学式を入力してください:O2、N2、Cl2、P4、S8。
- 単位の接頭語を忘れること。 250 mgは0.250 gです。手で換算するのではなく、単位を選んでください。
- 掛けるべきところで割ること。 グラムからモルへは M で割り、モルからグラムへは掛けます。単位がそれを示します:g ÷ (g/mol) はmolになります。
- 精度を過大に示すこと。 有効数字2桁の質量からは、ツールが内部でより多くの桁を保持していても、2桁の答えが得られます。有効数字計算ツールが規則を説明しています。
- 式単位と分子を混同すること。 NaClは式単位として、H2Oは分子として数えてください。
よくある質問
- グラムをモルに変換するにはどうすればよいですか?
- 質量(グラム)をモル質量(g/mol)で割ります。25.0 gのNaCl(58.44 g/mol)なら、25.0 ÷ 58.44 = 0.428 mol です。まず、化学式のすべての原子の原子量を足し合わせてモル質量を求めてください。
- モルをグラムに変換するにはどうすればよいですか?
- モル数にモル質量を掛けます。0.250 molのNaClは 0.250 × 58.44 = 14.6 g です。モルの単位が消え、グラムが残ります。
- ある質量の中には分子がいくつありますか?
- まずグラムをモルに変換し、次にアボガドロ定数6.022 × 10²³ /molを掛けます。10.0 gの水なら、10.0 ÷ 18.015 = 0.555 mol で、3.34 × 10²³ 個の分子です。このツールは両方の段階を行い、その過程を示します。
- アボガドロ定数は正確な値ですか?
- はい。2019年5月に発効したSIの再定義により、アボガドロ定数は正確に6.02214076 × 10²³ /molと定められているため、答えの有効数字を制限することはありません。モル質量は測定された原子量から得られ、それには不確かさがあります。
- どの物質の1モルも同じ重さですか?
- いいえ。1モルには常に同じ数の粒子が含まれますが、物質ごとに粒子の質量が異なるため、炭素1モルは12.011 g、鉛1モルは207.2 gです。だからこそ、どの換算にもモル質量が必要です。
- モルの計算では有効数字をいくつにすべきですか?
- 最も精度の低い測定値に合わせます。25.0 g(3桁)を量ったなら、モル質量が5桁あっても、モル数は3桁で示します。ツールの初期設定はこの規則に従い、決まった桁数に固定することもできます。