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「molの計算になると急に分からなくなる」

「公式は覚えたけれど、どの式を使えばいいのか分からない」

「化学基礎の最初からつまずいてしまった」

高校生から、このような相談を受けることは少なくありません。

mol（物質量）は、化学を勉強するうえで避けて通れない重要単元です。

mol計算が曖昧なままだと、その後に学習する化学反応式・気体・溶液・酸と塩基・酸化還元などでも苦戦しやすくなります。

逆にいえば、molの考え方をきちんと理解できれば、化学の計算問題はかなり解きやすくなります。

この記事では、

「なぜmolでつまずくのか」

「どうすればmol計算ができるようになるのか」

を、個別指導塾の視点から分かりやすく解説します。

mol計算は化学の基礎中の基礎

mol計算ができないと、

• 化学反応式の量的関係
• 中和・沈殿・気体発生などの反応量
• 濃度、モル質量、溶解度などの応用問題

がわからなくなります。

つまり、molがわからないままでは得点源になるべき基本問題を全て落とすことに。

特に高校1・2年生の段階でmol計算につまずいている場合は、分からないまま先へ進むのではなく、早めに復習しておくことをおすすめします。

「化学が苦手」なのではなく、molという土台が十分に理解できていないだけというケースも多いからです。

mol計算でつまずく高校生に多い3つの原因

① 公式だけを暗記している

「mol＝質量÷モル質量」という公式だけ覚えていても、問題文が少し変わると解けなくなります。
molとは何か、モル濃度とは何かを定義から理解する必要があります。

例えばモル濃度は「1Lあたりに何mol」かなので「mol/L」という単位です。
問題集を解いて満足するのではなく教科書を確認し、その定義を抑えておきましょう。
これだけで格段に化学の理解度が高くなります。

② 単位を見ていない

公式を言葉で暗記をしている生徒が多いですが、化学や物理を学ぶ理系高校生のみなさんは絶対にしてはいけません。
「モル濃度に体積を掛けたらmolが出てくる」と覚えるのではなく、「mol/LにLをかけているから単位同士を約分してmolが残る」というように計算をするときには単位に着目してみましょう。

③ 原子量・分子量の計算でつまずいている

中学生の頃から理科が苦手だった生徒によくみられるケースです。
化学式がよくわからないまま高校生になってしまい、分子量を求める段階から躓いていることがあります。

自分がどこからできていないのか分析し必要であれば高校で習う内容より前に戻って学習する必要があります。

mol計算の基本を確認しよう

mol計算が苦手な人は、公式を丸暗記するのではなく、 「何が分かっていて、何を求めるのか」 を整理することが大切です。

まずは、次の3つの基本例題を解いてみましょう。

例題1｜質量からmolを求める

水 H₂O 36g は何molですか。

ただし、原子量は H＝1、O＝16 とします。

解説

まず、水 H₂O のモル質量を求めます。

1 × 2 ＋ 16 ＝ 18 g/mol

水1molの質量は18gです。

今回は36gあるので、

36 ÷ 18 ＝ 2.0 mol

となります。

答え：2.0 mol
質量からmolを求めるときは、
質量〔g〕÷ モル質量〔g/mol〕 と考えます。

例題2｜molから質量を求める

二酸化炭素 CO₂ 0.50mol の質量は何gですか。

ただし、原子量は C＝12、O＝16 とします。

解説

まず、CO₂のモル質量を求めます。

12 ＋ 16 × 2 ＝ 44 g/mol

つまり、CO₂は1molで44gです。

今回は0.50molなので、

44 × 0.50 ＝ 22g

答え：22g
molから質量を求めるときは、
物質量〔mol〕× モル質量〔g/mol〕 と考えます。

例題3｜気体の体積からmolを求める

標準状態で11.2Lの酸素 O₂ は何molですか。

標準状態では、気体1molの体積を22.4Lとします。

解説

標準状態では、気体は種類に関係なく 1molあたり22.4L と考えます。

したがって、11.2Lの酸素の物質量は、

11.2 ÷ 22.4 ＝ 0.50 mol

答え：0.50 mol
標準状態の気体の体積からmolを求めるときは、
体積〔L〕÷ 22.4〔L/mol〕 と考えます。

mol計算で大切なのは「何から何に変えるか」

mol計算では、たくさんの公式を丸暗記する必要はありません。

質量〔g〕 ⇄ 物質量〔mol〕 ⇄ 気体の体積〔L〕

問題文を読んだら、まず 「何が与えられていて、何を求めるのか」 を確認しましょう。

基本問題ができたら、少しレベルアップしてみよう

ここまでの問題が解けたら、mol計算の基本は理解できています。

しかし、定期テストや模試では、

「質量からmolを求めるだけ」

「体積からmolを求めるだけ」

という問題ばかりではありません。

2つ以上の計算を組み合わせる問題 も出題されます。

例えば、次の問題を考えてみましょう。

例題｜2つの計算を組み合わせてみよう

標準状態で4.48Lの酸素 O₂ の質量は何gですか。

ただし、O＝16とします。

いきなり「Lからgに変換しよう」とすると、 分からなくなってしまう人も多いのではないでしょうか。

このような問題では、 molを中継地点として考える のがポイントです。

解説

まず、標準状態では気体1molの体積が 22.4Lなので、

4.48 ÷ 22.4 ＝ 0.20mol

となります。

次に、酸素O₂のモル質量を求めます。

16 × 2 ＝ 32g/mol

酸素O₂は1molあたり32gなので、 0.20molの質量は、

32 × 0.20 ＝ 6.4g

答え：6.4g

ここで大切なのは、 公式をたくさん覚えることではありません。

今回の問題では、

今回の変換ルート

体積〔L〕 → 物質量〔mol〕 → 質量〔g〕

mol計算は「molを中継地点」にすると分かりやすい

mol計算が苦手な高校生の中には、

「公式が多すぎて、どれを使えばいいか分からない」

という人が多くいます。

しかし、実際にはすべての公式をバラバラに覚える必要はありません。

まずは、

① 今、何が分かっているのか

② 最終的に何を求めたいのか

を確認しましょう。

例えば、

mol計算の基本的な考え方

質量〔g〕 ⇄ 物質量〔mol〕 ⇄ 気体の体積〔L〕

という関係を意識して、 必要に応じてmolを経由すればよい のです。

「公式を覚える」のではなく、 単位を見て変換ルートを考える。

これができるようになると、 mol計算はかなり整理しやすくなります。

スペースラボでは「分からなくなったところ」まで戻ります

学校の授業は基本的にどんどん先へ進んでいきます。

そのため、

mol計算が分からないまま文章問題へ進む

↓

文章問題が分からないまま濃度計算へ進む

↓

どこから分からないのか自分でも分からなくなる

という状態になる高校生も珍しくありません。

進学塾スペースラボでは、一人ひとりの理解度を確認し、必要であれば前の単元まで戻ります。

こんな高校生は一度ご相談ください

ここまで読んで、次のような悩みがある場合は、一度学習方法を見直してみてもいいかもしれません。

大和西大寺校・近鉄奈良校・オンライン校で高校生を募集しています

進学塾スペースラボでは、大和西大寺校・近鉄奈良校の両校で高校生を募集しています。

化学だけでなく、数学・英語などについても、現在の学習状況や志望校に合わせてご相談いただけます。

また、「まだ入塾するか決めていない」という段階でも大丈夫です。

まずは4回の無料体験・学習相談で、「どこから分からなくなっているのか」を一緒に確認してみてください。