【授業実況】2025/04/19 mol計算の基礎と入試演習｜物質量・気体の体積・分子量【高校化学】

この記事を読んでわかること

• モルから質量・個数・体積への変換方法
• 気体のモル体積を使った体積計算
• 分子量を用いた固体のモル計算
• 燃焼反応に基づく生成物の物質量計算
• 入試頻出の混合気体の計算手法

導入

要約：物質量の換算と入試頻出の気体計算を整理しました。

「mol計算の変換がごちゃごちゃして迷う…」そんな経験はありませんか。

今回の記事では、質量・個数・体積をモルに変換する方法を確認し、さらに実際の入試問題を通して応用力を養います。
授業で扱った問題と解説を整理し、入試本番で自信を持って計算できるようにします。

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mol計算の基本

まずはmolと各量の関係を確認します。

• 個数からmol：個数 ÷ アボガドロ定数（6.0×10²³）
• molから質量：物質量 × モル質量（g/mol）
• 気体の体積：標準状態で1 mol＝22.4 L

💡ヒント：分数の形のまま計算すると、誤差やミスを防ぎやすいです。

基本問題の演習

📘 リチウムの質量計算

原子量6.9を用い、3.0×10²⁴個の原子の質量を求めます。

3.0×10²⁴ ÷ (6.0×10²³)＝ 5.0 mol
→ 5.0 × 6.9 ＝ 35 g

📘 ダイヤモンドの個数計算

18 gの炭素（原子量12）をmolに変換。

18 ÷ 12 ＝ 1.5 mol
→ 1.5 × 6.0×10²³ ＝ 9.0×10²³個

📘 ヨウ素（I₂）の分子数

分子量＝127×2＝254

356 g ÷ 254 ＝ 1.4 mol
→ 1.4 × 6.0×10²³ ＝ 8.4×10²³個

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高校化学が苦手でも「原子からモル計算」まで基礎を整理したい人へ

燃焼反応の応用

図2：燃焼反応の整理（炭素・水素の数合わせ）

📘 エタノールの燃焼

C₂H₅OHの完全燃焼では水生成のモル比を確認。

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

0.50 molのエタノールから水は1.5 mol生成します。

📘 ベンゼンの燃焼

C₆H₆ + 15/2 O₂ → 6CO₂ + 3H₂O

31.2 gのベンゼンは31.2 ÷ 78＝0.40 mol
→ CO₂は0.40×6＝2.4 mol
→ 体積＝2.4×22.4＝54 L

入試演習：混合気体の組成

明治薬科大学の入試問題を題材にしました。
二酸化炭素と酸素の混合気体から密度をもとに組成を計算します。

標準状態で1 mol＝22.4 Lを利用し、連立方程式を立てると、
結果はCO₂ : O₂ ＝ 1 : 1 となります。

💡ヒント：混合気体問題では「全体のモル数＝体積比」に注目すると整理しやすいです。

今日の学び × 思考のヒント

• モル変換は「個数→mol→質量・体積」とワンパターンで整理
• 燃焼式は「CとHの個数をそろえる」ことを優先
• 混合気体では「モル比＝体積比」を活用

演習問題

まとめ

本日の授業では、mol計算の基本から入試応用まで扱いました。
質量・個数・体積を自由に変換できることが、化学計算の基礎力です。
演習を通じて「同じ型にはめる」感覚を養えば、入試本番でも落ち着いて解けます。

次回は酸と塩基の反応に進み、pHや中和計算を扱う予定です。

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