モルと化学量論

質量・物質量(mol)・粒子数・標準状態の体積は同じ「量」の別表現。1 つ動かすと残りが連動します n = m / M = N / Nₐ = V / 22.4。

物質を選ぶ（モル質量 M）

どの量を動かす？

物質量 n —

物質量 n

—

質量 m = n·M

—

粒子数 N = n·Nₐ

—

体積 V = n·22.4

—

ビーカー中の粒子（1 点 ≈ 表示できる代表粒子）

同じ n を 4 つの量で見る（バーの長さ＝相対量）

1 mol とは粒子が アボガドロ数 Nₐ = 6.02×10²³ 個集まった「量のまとまり」です。物質量 n[mol] を中心に、質量 m = n×M（M はモル質量 g/mol）、粒子数 N = n×Nₐ、気体なら標準状態(0℃, 1気圧)の体積 V = n×22.4 L がすべて結びつきます。
どれか 1 つの量を決めれば残りは一意に決まる ── これが化学量論の換算の土台です。上のスライダーで好きな量を動かし、4 つの量が同時に変わる様子を確かめましょう。

いま何が起きている？

ここがポイント

n が要 ── 質量・粒子数・体積はすべて物質量 n を経由して相互変換できる。
m = n×M ── モル質量 M[g/mol] は「1 mol あたりの質量」。物質ごとに違う。
N = n×Nₐ ── 粒子数は n に比例（Nₐ = 6.02×10²³ /mol）。質量や体積を変えても粒子数だけ追える。
V = n×22.4 は気体の標準状態限定 ── 物質の種類によらず 1 mol = 22.4 L（液体・固体には使えない）。