レッスン2-8：原子量と分子量

【結論】原子量は¹²C = 12を基準とした同位体の相対質量の平均値。【根拠】1961年以降、質量数12の炭素原子¹²Cの質量を正確に12と定義し、それに対する相対比で各元素の原子量を定める。天然存在比で加重平均するため一般に小数値（Cl=35.5等）。【誤答パターン】「原子量＝質量数」は個別同位体の話。天然元素は同位体混合で原子量は加重平均。【試験官コメント】原子量（相対値）×mol=g（実際質量）という関係がモル計算の基礎。主要原子量：H=1・C=12・N=14・O=16・Na=23・S=32・Cl=35.5。

【結論】H₂Oの分子量は18。【根拠】分子量＝構成原子の原子量の和。H₂O = H×2 + O×1 = 1×2 + 16 = 18。1 mol H₂O = 18 g。【誤答パターン】「H×1」と計算ミスする誤答（17）が多い。添字の2を忘れない。【試験官コメント】水の分子量18は化学計算で頻出。濃度計算（水1 L = 1000 g = 55.6 mol）の基礎。

【結論】CO₂の分子量は44。【根拠】CO₂ = C×1 + O×2 = 12 + 16×2 = 12 + 32 = 44。標準状態で22.4 Lに44 gが相当。【誤答パターン】28はCO（一酸化炭素）の分子量、46はC₂H₆O（エタノール）。数値の混同に注意。【試験官コメント】CO₂の分子量44は燃焼反応・光合成・温室効果ガス計算で頻出基礎値。

【結論】H₂の分子量は2。【根拠】H₂ = H×2 = 1×2 = 2。最も軽い分子で、標準状態22.4 Lに2 gが相当。【誤答パターン】「H=1だから分子量1」は誤り。水素分子H₂は2原子分子。【試験官コメント】H₂は電池・燃料・還元剤として重要。分子量2から密度を計算すると気体で最軽量。

【結論】O₂の分子量は32。【根拠】O₂ = O×2 = 16×2 = 32。空気中約21%。標準状態22.4 Lに32 gが相当。【誤答パターン】O=16をそのまま分子量と答える誤答（16）。酸素は2原子分子O₂なので×2が必要。【試験官コメント】空気の平均分子量≒29（N₂:O₂=4:1で28×0.8+32×0.2）は気体密度比較で頻出。

【結論】NaClの式量は58.5。【根拠】NaCl = Na + Cl = 23 + 35.5 = 58.5。NaClはイオン結晶で分子ではないため「式量」と呼ぶ（意味的には分子量と同じ計算）。【誤答パターン】「分子量」と「式量」の呼び分け。分子性物質→分子量、イオン結晶・金属→式量。【試験官コメント】食塩水のmol/Lや質量%計算で58.5は必須暗記値。海水の塩分濃度計算等にも使用。

【結論】NaOHの式量は40。【根拠】NaOH = Na + O + H = 23 + 16 + 1 = 40。強塩基の代表で、水溶液は強アルカリ。【誤答パターン】56はKOH（K=39, +O16+H1=56）。NaOHとKOHの式量の違いに注意。【試験官コメント】毒物及び劇物取締法でNaOHは劇物（5%超）。中和滴定の標準塩基として40 g/molは頻用する数値。

【結論】H₂SO₄の分子量は98。【根拠】H₂SO₄ = H×2 + S + O×4 = 2 + 32 + 64 = 98。2価の強酸で工業薬品として最重要。【誤答パターン】Sを32（正解）ではなく16（Oと混同）とすると82になる。元素ごとの原子量を正確に。【試験官コメント】濃硫酸98%（mass%）、分子量98から1 L（密度1.84）のmol数計算等、毒劇物試験で計算問題の定番。

【結論】CH₄の分子量は16。【根拠】CH₄ = C + H×4 = 12 + 4 = 16。最も単純なアルカンで天然ガスの主成分。【誤答パターン】「C=12だから12」は添字4を忘れた誤り。水素4個を忘れずに。【試験官コメント】CH₄の燃焼：CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O。化学反応式の量的計算で基本題材。

【結論】同位体の原子量は各同位体の質量数×存在比の和（加重平均）で計算。【根拠】例：Clは³⁵Cl（75.77%）と³⁷Cl（24.23%）の混合で、原子量=35×0.7577+37×0.2423≒35.5。【誤答パターン】「単純平均」では存在比が考慮されず不正確。加重平均が正しい。【試験官コメント】同位体存在比は自然界でほぼ一定。原子量Cl=35.5、Cu=63.5、Br=80等の半端な値は同位体混合の結果。