分子量・式量｜化学基礎【高校化学Net参考書】

分子量

　質量数の異なる原子（同位体）が存在しているため，原子が共有結合でつながってできた「分子」にも異なる質量のものがあります。例えば，塩素原子には³⁵Clと³⁷Clがあります。そのため，塩素分子Cl₂には

の3種類が存在しています（「³⁷Cl－³⁵Cl」は「³⁵Cl－³⁷Cl」と同じ分子です。分子を回転させると同じだということがわかります）。

　元素の原子量を考えたときと同じように，天然存在比を考慮した平均値を求めることで，実験準備やデータ処理に用いる「分子の相対質量（分子量）」を求めることができます。ただ，分子を構成する原子の数が増えるほど，複雑になってしまいます。

　そこで，通常は原子量の総和を求めて分子量とします。塩素の原子量35.5は，すべての塩素原子を均一化して相対質量を35.5と考えたものです。2個の塩素原子Clでできた塩素分子Cl₂の分子量は35.5×2＝71.0と考えることができます。分子量も原子量と同様に，単位がありません。

　ちなみに，固体が分子結晶に分類される物質に対してのみ，分子量という言葉を使います。

　固体がイオン結晶，金属結晶，共有結合の結晶（共有結晶）に分類される物質は，構成粒子の数が決まっていないため，最も簡単な整数比である組成式で表します。

　このような物質の相対質量を表すときには，組成式に書かれている原子について原子量の総和を求めます。このときの相対質量を式量といいます。

　例えば，二酸化ケイ素SiO₂は多数のケイ素原子Siと酸素原子Oがすべて共有結合で結びついている共有結合の結晶（共有結晶）です。組成式のSiO₂に基づき，式量は28×1＋16×2＝60です（Si＝28，O＝16）。式量についても単位はありません。

　イオンについても相対質量を考えることができます。このときの相対質量も式量といいます。

　イオンは，電荷のバランスが崩れた状態です。これは，陽子に比べて電子が少なくなっている（陽イオン）のか，多くなっている（陰イオン）のかのどちらかです。

　ここで思い出してほしいのが，陽子や中性子に比べて電子の質量は非常に小さい（1/1840）ということです。そのため，電子の数が減ったり増えたりしても，質量に関しては影響が無視できるのです。

　よって，電荷については考える必要がなく，イオンを構成する原子について原子量の総和が式量となります。単位はつきません。

　例えば，硫酸イオンの式量は，イオン式のSO₄^2－に基づき，32×1＋16×4＝96です（S＝32，O＝16）。