はじめに
化学の世界では、物質量と気体の体積は重要な概念です。文系の皆さんにもわかりやすく説明するために、今回はこの2つの基本的な概念について解説します。また、物質量molと数、質量、体積この関係をしっかりと理解できるようになりましょう！友達や家族に説明できると完璧です！
物質量とは（復習）
物質量とは、化学で使われる「モル（mol）」という単位を使って表されるものです。モルとは、物質の量を数えるための単位で、1モルは6.022 x 1023個の粒子（原子や分子）を含んでいます。これはアボガドロ定数と呼ばれるもので、非常に大きな数です。
粒子が６.０×１０23個 ＝１mol
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気体の体積（基本の概念）
気体の体積は、気体が占める空間のことを指します。気体は容器の形に関係なく広がる特性があるため、体積の概念は重要です。気体の体積を測るためには、リットル（L）という単位が使われます。
アボガドロの法則
物質量と気体の体積の関係を理解する上で、アボガドロの法則は非常に重要です。この法則は次のように述べられます
「同温・同圧の下で、同じ体積の全ての気体には同じ数の分子が含まれている。」
つまり、温度と圧力が一定であれば、異なる種類の気体でも、同じ体積の中に含まれる分子の数は同じだということです。
気体１molの体積
- 同温・同圧の条件が０°C、1.013×10５Paのときを標準状態という
- 標準状態のとき、１molの気体の体積は22.４Lである
標準状態（0°C、1．013×10５Pa）のとき気体１molの体積は気体の種類に関係なく22．４Lである！
- 一辺は28.２cmで大体30センチ定規と同じくらいの長さ！
例えば、1リットルの酸素（O₂）と1リットルの窒素（N₂）は、同じ温度と圧力の条件下では、どちらも同じ数の分子を含んでいるということになります。この法則から、1molの気体は標準状態（0°C、1．013×10５Pa）で約22.4Lの体積を持つことがわかります。
モル体積
- モル体積とは、１molあたりの体積のことをいう
- 標準状態(0°C、1．013×10５Pa）では、モル体積は22.4L/mol
１molの気体は種類によらず、22.４L！
計算をやってみよう！
（１）メタンCH４５molの標準状態での体積は何Lか？
（２）標準状態で酸素O２が５.６Lのときの物質量はいくらか？
身近な例で考えよう！
風船に空気を入れると、その風船🎈の体積が増えます。この時、風船に入っている空気の物質量と体積の関係をアボガドロの法則で理解できます。もし風船に入れる空気の量を増やすと、風船はさらに大きく膨らみます。これは物質量が増えると、体積も増えることを示しています。
気体の密度
※〜あたりの〜は分母にくる！
- 気体１Lあたりの質量［g］を気体の密度［g/L］という
- 気体の密度［g/L］はモル質量［g/mol］、モル体積[L/mol]から求める！
気体の密度［g/L］＝モル質量［g/mol］÷モル体積[L/mol]
気体の密度とモル体積が分かれば、上の式から分子量（モル質量）を求めることができる！
例題に挑戦！
次の（１）〜（３）の問いに答えよ。
気体は標準状態であり、酸素O2の分子量は32、メタンCH4の分子量は16とする。
（1）11.2Lの酸素O2は何molか。また何gか。
（2）メタン8gの体積はいくつか。
（3）密度が１.25g/Lの気体がある。この気体の分子量はいくつか。
例題の答えと解説
（１）酸素O2について聞かれてるので、メタンCH4の情報はいらない！
0.5mol
16g
（２）メタンCH4について聞かれているので、酸素O2の情報いらない！
11.2L
（３）酸素O2についても、メタンCH4についても聞かれていないので、２つの情報は使わない
28g/mol この気体は窒素だった！
さいごに
物質量と気体の体積は、化学の基本概念ですが、文系の人でも理解しやすいように説明しました。物質量はモルという単位で、気体の体積はリットルで測られます。そして、アボガドロの法則を使うことで、これらの関係を数式で表すことができます。次回、風船を膨らませる時には、この法則を思い出してみてください！また、molと数、質量、気体の関係をしっかりと区別し理解しましょう！そしてたくさんの計算問題に触れ、化学のテストで高得点を狙いましょう！エックスも始めたのでチェックお願いします！
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