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Whiz Tools

モル質量計算機 - 分子量を即座に計算

化学式を入力するだけで、1モルあたりの質量（g/mol）であるモル質量を計算する無料ツール。含まれる元素ごとの内訳と質量パーセントを表示し、括弧を含む複雑な化合物の式にも対応する。化学量論の計算や実験室での定量分析、大学や高校の化学の授業における確認作業に役立つ。

モル質量計算機

使用方法

  • 上の入力欄に化学式を入力してください
  • 元素記号の最初の文字は大文字を使用（例：水素は「H」、ナトリウムは「Na」）
  • グループ化された元素には括弧を使用、例：Ca(OH)2

例

ローディング計算機...
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ドキュメンテーション

モル質量計算機は、化学式から化合物1モルの質量を求めます。結果は1モルあたりのグラム数（g/mol）で示され、この値は分子量とも呼ばれます。

モル質量とは何か？

モル質量は、物質1モルの質量です。モルは、6.02214076 × 10²³個という一定数の粒子を表す物質量の単位です。この粒子数はアボガドロ数として知られています。この数値は正確な値です。国際単位系（SI）の2019年の改定で、定義によって固定されました。

化学者がモルを使うのは、原子や分子があまりにも小さく、1個ずつ量ることができないためです。モルを使うと、数えられる粒子の個数を、実験室の天秤で測定できる質量に置き換えられます。

モル質量の公式

化合物のモル質量は、化学式に含まれる各原子の原子質量を合計したものです。

M=∑i(Ai×ni)M = \sum_{i} (A_i \times n_i)

  • MMは化合物のモル質量（g/mol）です
  • AiA_iは元素iiの原子質量（g/mol）です
  • nin_iは化学式に含まれる元素iiの原子数です

原子質量は周期表に基づいています。それぞれは、国際純正・応用化学連合（IUPAC）が公表した標準値に基づく、元素の天然同位体の加重平均です。

モル質量の計算方法：手順

例1：水（H₂O）

  1. 各元素と、その原子数を列挙します：水素（H）2個、酸素（O）1個。
  2. 各原子質量に原子数を掛けます：H = 1.008 × 2 = 2.016 g/mol、O = 15.999 × 1 = 15.999 g/mol。
  3. 結果を加えます：2.016 + 15.999 = 18.015 g/mol。

水のモル質量は18.015 g/molです。

例2：水酸化カルシウム（Ca(OH)₂）

括弧は、閉じ括弧の後に書かれた数を括弧内のすべての原子数に掛けることを示します。Ca(OH)₂では、(OH)というまとまりが2回現れます。

  1. 原子：Ca 1個、O 2個、H 2個。
  2. 乗算：Ca = 40.078 × 1 = 40.078、O = 15.999 × 2 = 31.998、H = 1.008 × 2 = 2.016。
  3. 加算：40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 g/mol。

Ca(OH)₂とCaOH₂は同じ化学式ではありません。括弧を付けないCaOH₂は酸素原子が1個だけであることを意味するため、別の、誤った化合物になります。

この計算機の使い方

  1. H2O、NaCl、Ca(OH)2などの化学式を入力欄に入力します。
  2. 元素記号の大文字と小文字を正しく使います。元素記号の最初の文字は大文字、2文字目がある場合は小文字です。「Na」はナトリウムを表しますが、「na」は元素記号として認識されません。
  3. 繰り返される原子をひとまとまりにするには、括弧、大括弧、または中括弧を使い、閉じる括弧の後に数を付けます。
  4. 総モル質量、元素の内訳表、各元素の質量百分率を確認します。

計算機は、認識できない記号、読み取れない文字、閉じられていない括弧という3種類の問題を検出します。大文字と小文字の違いは、見た目以上に重要です。「CO2」の代わりに「Co2」と入力しても、「Co」自体が有効な元素記号（コバルト）であるため、エラーにはなりません。計算機は「Co2」を二つのコバルト原子として読み取り、二酸化炭素とは解釈しません。

モル質量が重要な理由

モル質量は、天秤で測定した質量と、その質量に含まれるモル数を結び付けます。化学者は、化学反応式の係数をそろえたり、反応収率を計算したりする際に、グラムではなくモルを単位として使います。

濃度が既知の溶液を調製することは、実験室でよく行われる作業です。500 mLの0.1 mol/L塩化ナトリウム溶液（NaCl、モル質量58.44 g/mol）を作るには：

m=c×V×Mm = c \times V \times M

mはグラム単位の質量、cはリットル当たりのモル濃度、Vはリットル単位の体積です。

質量 = 0.1 mol/L × 0.5 L × 58.44 g/mol = 2.922 g

NaClを2.922 g量り取り、500 mLの水に溶かすと、目標濃度になります。モル質量の誤差は、そのまま最終濃度の誤差につながります。

よくある質問

モル質量と分子量はどう違いますか？

どちらも同じ量を、異なる単位で表したものです。モル質量はグラム毎モル（g/mol）で表します。分子量は通常、原子質量単位（amu）またはダルトン（Da）で表します。どちらで表しても数値は同じで、水は18.015 g/mol、または18.015 Daです。

計算機が「未知の元素」と表示するのはなぜですか？

周期表にない「Xx」のような記号や、大文字と小文字の使い方が間違った記号が見つかったことを意味します。元素記号で大文字になるのは、常に最初の文字だけです。

この計算機はCuSO₄·5H₂Oのような水和物に対応していますか？

直接には対応していません。計算機は水和物の化学式で使われる中点を認識できないため、「CuSO4.5H2O」と入力するとエラーになります。代わりに、2つの部分を別々に計算します。無水CuSO₄のモル質量は159.602 g/molです。水分子5個分は5 × 18.015 = 90.075 g/molです。硫酸銅五水和物の合計は249.677 g/molです。

結果の精度はどの程度ですか？

計算機はモル質量を小数点以下4桁まで表示します。たとえば、水は18.0150 g/molです。これは、ほとんどの実験に必要な精度を上回ります。標準的な分析用天秤の精度は約±0.001 gで、通常はこちらのほうが大きな誤差要因になります。

計算機はIUPACの原子量を使っていますか？

はい。世界各地で原子質量の基準値を定める機関であるIUPACが公表した標準原子量を使用しています。リチウムなど、同位体比が地質由来によって変化する元素については、IUPACが範囲を公表しており、計算機はその範囲内の慣用的な単一値を使用します。

化学式中の括弧や大括弧は何を表しますか？

括弧は、単位として繰り返される原子をまとめます。Ca(OH)₂では、（OH）の組に2を掛け、1個のカルシウム原子に加えて、酸素原子2個と水素原子2個を加えることを表します。大括弧 [ ] と波括弧 { } も同じように機能し、括弧の内側に入れ子にできます。これは配位化合物などの複雑な化学式に便利です。