Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

医療検査学科の化学講義(7)モルと化学反応式:特に新しいmolについて

f:id:takahikonojima:20190607172246p:plain

キーワード

新しいSI,アボガドロ数,アボガドロ定数,化学反応式,原子量,式量,質量欠損,生成物,反応物,物質量,mol,モル質量,モル体積,分子量

講義内容の要約

自宅学習の確認+補足
  • 「物質量」という次元,「mol」というSI単位
  • 2019年5月19日までの1 molの定義
  • molを経由することによって求められる化学反応前後の粒子数,質量,0 °C,1 atmにおける気体の体積

f:id:takahikonojima:20190607172316p:plain

モルの定義変更が影響するものごとと影響しないものごと
  • 12Cを12とする相対的な質量の関係に影響はない
  • NAを定義値としたので,もう12 gの12Cは1 molではなくなった
  • molを単位内に含むすべての物理量がごくわずかに変更となった
  • 2019年時点の日常生活にも医療にも今年度の化学の試験の計算問題にも影響はない

f:id:takahikonojima:20190609153448p:plain
f:id:takahikonojima:20190609153456p:plain
f:id:takahikonojima:20190609153519p:plain

理解を深めるものごと
  • SI基本単位はどのように定められてきたのか?
  • アボガドロ定数はどのように測定されたのか?
  • 相対質量の基準に12Cを選んだのはなぜか?
  • 12C以外で質量数≠相対質量となるのはなぜか?
  • 化学反応における質量保存則は厳密に成立しているのか?
  • 1 molの定義が変わると何が変わるのか?
  • 2019年5月20日,SI基本単位はどのように変わったのか?
  • 1円玉が1モルあったらなにができるか? 富士山,海水,国家予算との比較

該当する教科書のページ

第5章「化学反応式とモル」,49ページから64ページ.

配布物

講義後に,確認問題と解答,次回までの具体的な予習内容を記した資料を配付しました→ (6)モルと化学反応式
それから,先週の混成軌道の構造を理解するためのペーパークラフトを配付しました→ペーパークラフト

質問

  • なんでこのタイミングでmolの定義が変わったのですか?

測定精度が新定義に変更できるレベルに達したから.

  • なんで単位を変えようって思ったんですかね?

原器に依存するのをやめたかったから.

  • 研究が進んで技術が高くなると新しい発見や今までの誤りをみつけることができる.この講義を聞いて電流とe−の流れる向きが違うことを知った時のことを思い出しました.電流は先に定義していて,e−を発見したとき,電流の向きも変えるということはできなかったのですか?

そのときには手遅れ.

  • 太陽の2Hがなくなったらどうなりますか.

諸説あり.そのころは生きていないから心配しなくてOK.

  • 今までずっと使ってきたmolの定義が変わったなんて驚きました.また変わることはあると思いますか?

我々が生きている間はない.たぶん.

  • 単位を定めるのに大変な労力を使うのに改めて単位を定め直す必要がわからない.そもそも全世界で統一させる必要がわからない.単位ってなくなると生活にどのような影響が出るんですか?

単位が世界で揃ってないと貿易ができない.単位がないと何も計れない.生活できない.しぬ.

  • 原子時計の話で約90億分の1の「90億」という数字の基準はありますか?

その係数を掛けると旧定義の1秒になる

  • 定義変わったけど気にしなくていいんですか?

日常生活では気にしなくていい.

  • 化学の後の健スポをよくサボってしまいます.どうすればよいでしょうか?

健スポの先生に質問するのがよい.

コメント

  • NAと原子量などには相互関係がないことに驚いた.
  • 高校のころからなんで12という微妙な質量数の炭素を定義として選ぶのだろう,計算がめんどうくさいだけなのに,水素1を定義にして,と思っていたけど,それがダメというのを聞いてガッカリしたけど,理由がわかってよかったです.1 molの1円玉ほしいです.
  • 化学という学問はほんのわずかな違いでも考え方も変わってしまうとても繊細な学問だと思った.単位の定義方法は物理的なものを利用していて何億分の1のような値だったので逆に分かりづらいなと思った.昔,1 mの定義をするために地球1集を測った人はすごいと思った.
  • 新しい定義について聞くことができて楽しかった.
  • 単位を測るのに物理的現象で定義しているとは初めて知った.確かに物を作ると誤差が生じやすい.
  • SI単位を変更させて全て物理現象に依存させたからどこに行っても一致するようになったのはすごいと思う.kgをエネルギーから求めるのは面白いと思った.
  • 一度決めたことをまた定義し直す必要があるのか疑問に思った.
  • SI変わるなんて信じられません.
  • ずっと高校の時から習ってきた定義が変わってしまうのは少し悲しい気がしました.
  • 1 kgの定義の話がおもしろかった.
  • 1 m,1 s,1 kgの定義がわかった.
  • 基準をどのように定義していたのか分かった.世界はどんどん変わっているっていうことが分かった.
  • 光速が温度などの周りの環境に影響されないのが興味深かった.
  • 単位についてここまで深く考えたことがなかった.使うということはしっかり理解していることが前提であるといえる.
  • 今まで何も感じずにあたり前のように様々な単位(mol, s, m, kgなど)を日常生活で使っていたが,定義をするのにこんなにも大変な試行錯誤をしていたことに驚いた.
  • SI単位の定義がやっと物理現象によって導かれるようになったときいてびっくりしました.
  • 単位の基準を金属などの物体にすると条件によって変化するから良くないとわかった.1円玉1 molあっても使いづらい.
  • 物理量に頼った計測で人の単位の定義がどんどん厳密になっているのだとわかった.
  • ズレがないように計測値を使わないで単位を作るのが良いと思った.
  • 今まで定まっていたことがつい最近変わったのにニュースで全然みかけないので不思議だった.「厳密」は難しいんだと思った.
  • 基準を定めるのがこんなにも難しいことだと知っておどろいた.
  • 単位を定義するのはとても難しいことだと思いました.1 molの1円玉ほしいです.
  • 定義が変更されて化学の世界がまたキレイになった感じがしました.
  • 定義が変わったと聞いたので今まで使っていた値が変わるのかなと思っていたけど変わらなくて安心しました.
  • 1 molの定義の変更についてよく分かった.
  • molの定義が変わるとは思っていなかった.
  • そんな最近,SI単位が変わるなんて!! びっくりです.
  • 新しくなったものが難しかったけれど良く分かった.
  • モルの定義が変わり,世界がひっくり返ったような気がした.
  • 新しくmolが定義されたことも,それぞれの定義の仕方も初めて知った.確かに物では環境によって変化する.逆に物理現象は変化しない確かなものなんだと実感した.
  • SI単位の定義が変わったことを初めて意識した.今日の講義をきいて技術が今も進歩していることをあらためて実感しました.モルの定義が変わっても今の日常生活に影響がないことをきいてなぜか安心しました.
  • molの新定義が決定されたことを先生のTwitterで見て不安に思っていたが,解説があり不安が解消さえれた.
  • 1 molの定義が再定義されたと聞き,講義を聞くまで日常生活に変化を及ぼすのではないかと不安でした.今の科学技術には変化がないと聞き安心です.
  • 新たに定義が変わって大変かなと思ったけど,そんな関係なくてちょっと安心した.
  • SI単位の定義がいろいろ変わったけど,試験問題でのモル計算のやり方が変わる訳ではないので安心しました(笑)
  • モルの定義が変わったと聞き,どれ程の影響があるのかと考えていましたが,今後の化学を学ぶうえで今のところではあるものの大きな変化が無くて良かったです.
  • SI単位が変わったと聞いて身構えていたけれど,そこまで影響がなく,むしろ詳しく知れておもしろかった.
  • 定義が変わったときいて,不安だと思いましたが,あまり影響がないと知って良かったです.
  • モルの定義が変わることがくわしく理解できたので良かった.1円玉の話で1 molがすごく大きいものであることがわかったけど自分は100万円のほうが良いです.
  • 私たちにはSI基本単位の変更は影響を受けないことがわかった.
  • SIが変わっても日常生活にはそんなに影響が出なくて良かった.1円玉が1 molあったとしても買い物の支払いには使えないから100万円でもいいかなと思った.
  • あまり生活には関係ないけどNAの定義を変えて少しややこしくなったんだなと思った.
  • 物質量の定義が変わったけど,勉強する上で影響がなくて良かったです.
  • 新しいモルがテストに影響なくて良かった.
  • 2019年以降のSI単位は以前より使いやすくなったのだなと思った.
  • Siを使ってアボガドロ数を数えていたのは初めて知りました.Siの球体を1億円もかけてつくったのには驚きました.molという単位の必要性を知ることができた.
  • いくら正確に求めようとしても,やはり人間には限界があるということは化学を学習する上で常に覚えておきたいことだなと思った.
  • 22H→4Heの質量欠損の影響で私たちは太陽光の恩恵をうけられていることの話が興味深かった.
  • 太陽光も質量欠損を起こすのは初めて知った.
  • エネルギーを放出すると質量が下がることの関係がよくわからなかった.
  • 質量保存則が厳密には違うことに驚いた.
  • 質量保存則が成り立っていないことにおどろいた.
  • 質量保存則が厳密には成り立たないことにびっくりした.
  • 厳密にとはいえ今まで成り立っているものだと教えられてきた質量保存則は本当は成り立たないんだと思うと驚きました.
  • 質量欠損によって太陽光になっているときいて化学は奧が深いなと改めて感じました.
  • 1 molのスケールを1という数字のせいでとても小さいものだと思っていたが,全然そんなことはないということに気付きました.
  • 1 molは1ってついているし原子レベルの話だし,すごく小さな単位だと思っていました.だが,改めて考えてみると大きい数字を1つの単位へと置き換えていたのだなとビックリしました.
  • 1 molがどれだけ大きいものか理解できた.
  • 1 molとはあまり意識していないけど莫大な量なんだなと思った.
  • 1 molの1円玉はすごいと思った.
  • 1 molぶんの1円玉が思っていたよりも多くて驚いた.
  • 1 molぶんの1円玉がほしいです.
  • 1円玉1 molの量がかなり多いことにおどろきました.
  • 1円玉1 molがそんなにすごいとは思わなかった.
  • 1円玉1 molは偉大.
  • 1円玉が欲しい.
  • 1円の1 molが欲しくなった.
  • 1 molの1円玉欲しいです.しっかり復習したいと思います.
  • 1円玉の1 mol分の話おもしろかったが多すぎて分からなかった.
  • molのスケールの大きさが分かった.1円玉1 mol分が欲しい.1 molジャンボあったらイイな〜
  • 1円玉1 mol集めて重ねる高さと富士山の高さを比較するという発想がおもしろい.
  • 59億年分の国家予算にはおどろいたけれど,1円玉でもらったら持ち帰れないから100万円でいいです.
  • 100万円と1円玉1 mol分どっちがほしいか聞かれたら迷わず1円玉1 mol分と答える.
  • 化学はふわふわしていておもしろい.
  • どんどん知らないことが出て来て少しずつでも勉強していかないとまずいと思った.
  • 化学要習のときよりくわしいことが学べてよかった.
  • 化学要習とあわせて復習して計算をできるようにしたい.
  • 物理の考えは大切なんだなぁと思った.
  • 化学の授業でしたが物理っぽい内容で奧が深くなと思いました.
  • 授業のテンポがちょうど良くて好きです.
  • 記号がたくさんあって覚えられない.
  • 日本語がややこしいと思った.
  • 今日は眠くてだめだったけどいつも以上に復習がんばります.
  • 眠かった.
  • 死ぬ程ねむかった.
  • 難しかった
  • テストがこわいです.
  • テスト勉強する
  • 自分はMLで身長は182 cmもあって顔もかっこいいので化学の勉強がんばります.ちなみに部活は全学バドミントン部です.ちなみに福島出身です.
  • 明日の生物の試験ヤヴァいバドミントン部の先パイがwinK♡の話をしてました.
  • 今の日本では恋人がいる事がリア充の定義になっているので野島先生,リア充基本単位を変えてください.おねがいします.
  • 右目のコンタクトが目の裏にまわって痛いです.
  • 折り紙折ってみます.

参考書

今回のSI定義変更について,歴史的経緯から意義までをわかりやすく解説した書籍としてこの本がオススメです.

初歩的参考書

モルがまったくダメな人にはこういう入門書もあります.

出席者数推移

(1)108→(2)108→(3)106→(4)105→(5)102→(6)103→(7)105.

次回予告と予習

「濃度の表し方」を学びます.今回の配布物 に従って予習をしておくこと.ここに記載されている4問の計算問題の解説を中心に進めます.教科書の66ページから78ページが相当します.

このブログを書いている人

www.tnojima.net

もう一つのブログ

www.takahikonojima.net

【PR】このブログを書いてる人の著書

在学中 or お勤め先の図書館に蔵書購入リクエストしていただけると超うれしいです☆