薬学は単位と数学的思考で攻略したい
❶モルはミクロな世界を分かりやすくしてくれる
なんでmolっていう単位を使うのか
不思議に思ったり、
新しい単位に抵抗感ある人いますか？
そりゃそうだ。
私もそうだったからわかる。
小さすぎて1個２個と数えられない原子や分子。
でもね
個の
とてつもない数の原子や分子を集めたら
原子量や分子量にgをつけた重さになる。
世界人口をはるかに超える原子や分子数、
これだけ想像できない大きい塊にしてやっと
重さが日常的な感覚になる
1molの水分子は
個で
18gの重さ
0.5molの水分子は半分の個数
個で
9gの重さ
まずはポイントをつかんで
ミクロすぎる世界を
私たちの世界観に近づける。
さてモルを使い
濃度を表して
分析化学では計算しますが
分析化学で大事なことは
何より単位で
バラバラな単位はそろえることで
ケアレスを未然に防止
単位がテストの時
多少苦し紛れですが
どれとどれを計算の的にするかの
ヒントにもなりました
どんなふうに覚えたかっていうと、
濃度で何を表したいのかを理解したら
濃度の単位を
覚えていました
②モル濃度mol/L溶液1Lに溶けている溶質のモル数
計算は基本的に単位が大事。
溶液の体積はmlで表されることが多い。その場合はLに直さんとね。
食塩5.85gを500mlの水に溶かした時のモル濃度求めてみるね。
1L=1000mlなので1000で割ればLの単位に変換できる。
500ml=0.5Lの食塩水
溶質が何モル溶けているかは、溶けている溶質のグラム数を1モルあたりの溶質のグラム数で割れば良い。単純にモル計算の例としてNaClを例にすると、NaClの1モルは58.5g 溶かした5.85gのNaClは5.85/58.5で0.1モル。・・・・①式
モル濃度はNaCl0.1mol/溶液0.5L= 0.2mol/Lとなりました。
すごい余談なのですが、
NaClは1molが58.５g
言い換えると1molあたり58.5g
58.５g/mol
ということでもあるので
①式は5.85(g)/58.5(g/mol)
単位だけ見ると
g/(g/mol) = g・mol/g = mol
確かに①式で求めたのはmolだった。
これが時々自分が迷子にならないように、
密かに確認してたことでした。
余計なことだったらごめんなさい笑
モル濃度（mol/L）=溶質のモル数(mol) / 溶液の体積(L)
モル濃度は、
溶液中の溶質mol/L と覚えます
分母が溶液か溶媒かなど
類似の単位（罠にかからないように！）
気をつけたいですね。
❷目的に合わせ式を変形して読み取れること
アボガドロの法則っていうのがあるよね。
同じ温度・圧力・体積であれば、
理想気体では
PV=nRT
遊び感覚で
この式を
いじってみてください。
P＝n RT/V
Rは定数なので、変化しない
温度Tや気体の体積が変わらないようにしたら
mol数nが増えると
P圧力は増加するということ
比例している
式で見てみると
n=1molならP'＝RT／V・・・nは1なんだよ、書いてないけど。
n=2molならP''＝２RT／V = 2P’
記号は慣れたら大丈夫です
n=1を代入したのでP’にしただけ
n=2と違うものを代入したのでP''にしただけ
だけどP”はP’の2倍
モル数が2倍になると圧力も2倍になる
ということを式が言ってるんだね。
mol数って
平たく言えば、
分子数や原子数が増えたってこと
分子の人口？密度が増えれば
圧力↑、密閉容器にあたる数が増えるのは
感覚的にもわかる、ね。
同じ式で
体積が1/2になった時と
体積が2倍になった時で
Pがどうなるかをみると
面白いと思います。
今日はミクロな世界をマクロな世界に住んでる
私たちが感じやすくするための
便利な単位と
数式の変形でも色々わかることを
お話ししました
少しでもお役に立てたら嬉しいです
