技術士 第一次試験 基礎科目 4群 材料・化学・バイオ 練習問題 第4問: メタン（CH₄、モル質量16.0 g/mol）36.0 gに含まれる水素原子の数（個）として、最も近い値はどれか。ただし、アボガドロ定数は6.02×10²³ /

「5.42×10²⁴ 個」が最も近い値です。物質量は質量をモル質量で割って求め、粒子の数は物質量にアボガドロ定数を掛けて求めます。

アボガドロ定数は2019年からSIの定義値で6.022 140 76×10²³ /molです（BIPM SI Brochure 9th edition）。

メタンの物質量＝36.0 g÷16.0 g/mol＝2.25 mol

分子の数＝2.25 mol×6.02×10²³ /mol＝1.3545×10²⁴ 個（≒1.35×10²⁴ 個）

メタン1分子には水素原子が4個あるので、水素原子の数＝1.3545×10²⁴×4＝5.418×10²⁴≒5.42×10²⁴ 個です。

水素原子の物質量を先に出して、2.25 mol×4＝9.00 mol、9.00 mol×6.02×10²³ /mol＝5.42×10²⁴ 個としても一致します。「1.35×10²⁴」は分子の数のまま、「6.77×10²⁴」は炭素原子も含めた原子の総数、「1.39×10²⁷」は質量にモル質量を掛けた値、「1.50×10⁻²³」はアボガドロ定数で割った値です。