危険物乙4：元素・原子・分子とは？原子量と分子量についても例でわかりやすく解説

今回は危険物乙4の物理・化学で出題される元素・原子・分子および原子量・分子量について解説していきます。

※危険物乙4の物理・化学の詳細は「危険物乙4の物理化学は難しい？過去問や覚え方・ポイントや計算問題は？」をご覧ください。

特に原子量・分子量では計算問題も出題されるので、必ず対策しておきましょう。

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元素・原子・分子とは？

物質を構成する成分を元素といいます。

化合物を分解していくと最後はいくつかの単体になります。その単体の名称が元素です。

元素は、アルファベット1文字または2文字の元素記号で表します。

例：H（水素）、Na（ナトリウム）

そして、物質を構成する基本となる粒子を原子といいます。

原子は分割できない元素としての最小の要素です。

一方で、物質の特性を示す最小単位を分子といいます。

分子はつまり、水や二酸化炭素などのように複数の原子が結びついたもののことです。

この原子と原子の結びつきを共有結合といいます。

分子の種類としては以下の3つがあります。

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原子量・分子量とは？

原子の質量は原子量で表され、化合物の質量は分子量で表されます。

原子量や分子量に単位はありません。

原子量

原子1個の質量を比べるための値を原子量といいます。

原子量は、炭素原子の質量数「12」を基準として、その質量比で表します。

主な元素の原子量は以下の表の通りですが、元素の原子量を1つ1つ覚えておく必要はありません。

本番の試験では、必ず問題文で提示されるのでご安心ください。

分子量

分子の中に含まれる元素の原子量の和を分子量といいます。

分子量は化学式から求めることができます。

例えば、水（H₂O）の分子量は水素の原子量1×2個＋酸素の原子量16×1個＝2＋16＝18となります。

物質量（モル）とは？

質量数12の炭素原子12gに含まれる原子の数（6.02×10²³）を基準に、これと同じ6.02×10²³個（アボガドロ数）の原子や分子の集まりを1molとし、この量を物質量（モル）と定めます。

危険物乙4を受験予定の人は以下の事項を頭に入れておきましょう。

1：物質1mol当たりの質量は、原子量や分子量の値にg（グラム）をつけたものになる。

2：気体は種類に関係なく、同温同圧のもとで、同じ体積に同じ数の分子を含んでいる。これをアボガドロの法則という。

3：1molの気体は、標準状態（0℃、1気圧）で体積22.4Lで、この体積には6.02×10²³個（アボガドロ数）の分子を含んでいる。

主な気体の分子量、1mol当たりの質量は以下の表の通りですが、実際に上記でご紹介した各元素の原子量の表から分子量を計算してみてください。

では、ここで、練習として以下の化学反応式を物質量（モル）から読み解いてみましょう。

以下の式は、炭素が酸素と結合して二酸化炭素になる化学反応式です。

C＋O₂→CO₂

この式は、炭素1molと酸素1molが反応して1molの二酸化炭素になることを表しています。

炭素の原子量は12、酸素の原子量は16なので、物質量で表すと、

炭素12g＋酸素（16×2）g → 二酸化炭素（12＋16×2）g＝44[g]

になることがわかります。

以上

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