物質量

物質の量を表す物理量の一つ

: amount of substance[1][1] n[2]: elementary entity
物質量
amount of substance
量記号 n
次元 N
種類 スカラー
SI単位 モル(mol)
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1971 (SI) 7 nN[3]SI mol 

定義

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XX

X N(X) NA n(X) 


 


SI mol SI (mmol, 103 mol) (μmol, 106 mol) (nmol, 109 mol) 使

N(X) n(X) NN1  (mol1) 

NA = 6.02214076×1023 mol1 


簡単な例

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水溶液

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 n(H2O) H2O NA

 n(H) H NA1H2O2Hn(H)  n(H2O) 2

 n(Na+) Na+  NA

 n(Cl) Cl  NAn(Cl)  n(Na+) 

 n(NaCl)  NaCl  NA NaCl Na+ Cl [2] m M(NaCl)  n(NaCl) 

合金

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 n(Fe) Fe NA

 n(C) C NA

E n(E) E NA

化学反応

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 n(NaHCO3) 

 n(Na+) n(NaHCO3) n(Na+) 

 n(HCO3)  n(NaHCO3)  n(HCO3) 



 n(H2O) n(NaHCO3) / 2 

 n(CO2) n(NaHCO3) / 2 

 n(Na2CO3) n(NaHCO3) / 2 

 n(CO32) n(Na2CO3)  n(HCO3)  1/2 

物質の量を表す物理量

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粒子の個数と物質量

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2 L5 kg[4]

= 3×1015 4.98 nmol(=  4.98×109 mol)  4.98 nmol 4.98 nmol 4.98 nmol

[5]X dn(X)/dt  d[X]/dt  T p n(X1), n(X2),···, n(XC)  G n(Xi)  Xi μi [3]

質量と物質量

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X mX


 


 M(X) X M(X) 1 m/N(X)  NA

[4] g/mol 2019520g/molCODATA20180.99999999965(30) g/mol  M(H2O) = 18.02 g/mol  M(C) = 12.01 g/mol 1 g 55.5 mmol1 g 83.3 mmol 1 g 83.3 mmol1 gH2O 55.5 mmol

XXX M(X)  NaCl  NaCl  M(NaCl) = (22.99 + 35.45) g/mol = 58.44 g/mol  NaCl[5]

体積と物質量

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X ρ  V m


 


 0 °C  8 % [6]100 °C1 1/1600 

[7] V n


 


T p R  V n 1 mol 
1 mol の理想気体の体積
0 °C 273.15 K 101325 Pa 22.41 L
0 °C 273.15 K 100000 Pa 22.71 L
25 °C 298.15 K 101325 Pa 24.47 L
25 °C 298.15 K 100000 Pa 24.79 L

表中の 101325 Pa は 1 気圧に等しい。

要素粒子について

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物質の名称だけで十分な場合

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 n(S)  n(S8) [6]

n(CH3CH2OH)  n(CH2=CHCH3) 

 n((NH4)2SO4)  n(K3[Fe(CN)6]) 

n(Au)n(Ag)n(Cu) 

要素粒子の指定が必要な場合

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 n(O2)  n(O)  0 °C1013 hPa  22.4 L 1.00 mol  2.00 mol  n(O3)  n(Ar) 



211 mol  2 mol 



使



(V)(II)S8P4O10Cu2(CH3COO)4·2H2OSP2O5Cu(CH3COO)2·H2O



(II)Fe0.91SFe0.91S

[6] Fe : S = 61.3 : 38.7 Fe0.91S(1/5)KMnO4 1

pV = nRT n [6]SI[7] 1 mol  n         

要素粒子の存在を前提としない定義

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[8]X mXX


 


 M(X) X Xi n(Xi)  mi M(Xi) X n(X) 


 




 M(X)  M(Xi) 便X M(X) = 1 [9]X M(X) 調19[10] M(E) E M(E) = 1 IUPACE

XXX M(X) X

 M(X) 使 T p V


 


 M(X)  M(benzene) = 3M(acetylene) 


 


CHC3H3 [11]CHC1/2H2  CH4 C2H2 C6H6 IUPAC使 M(CH4) = 16.042 g/mol  8.314 J K1 mol 1  12 g 1212.011 g  1 mol 


モル数

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: number of moles使SI[12]

 (: amount-of-substance fraction, amount fraction)  (: mole fraction) 2009

 (: mole ratio) [8]

歴史的な単位

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使MSDS

 (gram atom)

 1 mol 1 14.01 g 1

 (gram molecule)

 1 mol 1 14.01 g  0.5 

 (gram ion)

 1 mol 1 58.44 g 11

 (gram formula mass)

1 mol158.44 g1

 (gram equivalent)

 1 mol 1 98.08 g  2 mol 21 1 L 1

脚注

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注釈

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(一)^ 

(二)^ 

(三)^  

(四)^  (E=mc2)  1 mol 1 mol

(五)^  NaCl  NaCl 

(六)^ 

(七)^ 

(八)^ (2009)

出典

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  1. ^ 大辞林 第三版
  2. ^ SI文書第9版(2019) p.102
  3. ^ SI文書第9版(2019) p.104
  4. ^ 物質量, 『理化学辞典』、第5版、岩波書店
  5. ^ 清水 (2007), p. 120.
  6. ^ a b c グリーンブック(2009) pp. 64-65.
  7. ^ グリーンブック(2009) p.104
  8. ^ キャレン(1998) p. 12.
  9. ^ ルイス、ランドル(1971) p. 18.
  10. ^ ブロック(2003) p. 132.
  11. ^ 田崎 (2000) p. 52.
  12. ^ グリーンブック(2009) p. 4, p. 64.

参考文献

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 (SI) SI920199 2019https://unit.aist.go.jp/nmij/public/report/SI_9th/pdf/SI_9th_%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9E%E7%89%88_r.pdf2022215 

2007ISBN 978-4-13-062609-5 

H.B. 1998ISBN 978-4842702728 

W.H. I2003ISBN 978-4254105780 

J.G. FreyH.L. Strauss32009ISBN 978-406154359-1https://www.nmij.jp/public/report/translation/IUPAC/iupac/iupac_green_book_jp.pdf2017913 

G.N. M.  21971 NCID BN00733007OCLC 47497925 

 ︿2000ISBN 4-563-02432-5 

外部リンク

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amount of substance. IUPAC. doi:10.1351/goldbook.A00297. 2017913

. . 2017913

SI. . 2017913