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
$${6.02×10^{23}}$$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
$${6.02×10^{23}}$$個で
18gの重さ

0.5molの水分子は半分の個数
$${3.01×10^{23}}$$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