密度＝質量／体積＝モル質量／モル体積（化学基礎）

密度とは、その物質が他の物質に比べて重いか軽いかをしめす値です。

例えば金はアルミニウムよりも密度が大きい。金とアルミニウムを同じ体積（容量）だけ集めたら、金のほうがアルミニウムよりも重いことになる。

密度は質量（重さ）を体積で割った値で定める。金は19.3g/cm³で、アルミニウムは2.7g/cm³であり、確かに金のほうが重いことがわかる。

金は身の回りにある金属でもとりわけ重い（密度が大きい）。

気体の密度

固体の金属のみならず、気体でも密度は考えられる。例えば窒素は水素よりも密度が大きい。すなわち同じ体積だけ窒素と水素を集めたら、窒素のほうが水素よりも重い。

具体的には、窒素を22.4リットル集めると28gになり、水素を22.4リットル集めると約2gになる。22.4リットル集めたときの質量は

窒素　28g
水素　2g

となる。つまり窒素は水素の14倍も密度が大きい。

モル（mol）ってなに？

1molとは6.02×10²³個のこと。いちいち6.02×10²³個と書くのもわずらわしいため、化学ではこれを1molという。molをもとにモル質量とモル体積を考えます。

• モル質量とは、その物質が6.02×10²³個集まったときの質量
• モル体積とは、その物質が6.02×10²³個集まったときの体積

モル質量

モル質量は、物質が6.02×10²³個集まったときの質量ですが、これは周期表の各元素の原子量が参考になります。周期表の窒素を見ると14と書いてある。つまり窒素原子が6.02×10²³個集まると14gになる。

窒素原子6.02×10²³個 → 14g

2つの窒素原子で窒素分子になるから、窒素分子（窒素原子が2個くっついたもの）が6.02×10²³個集まると28gになる。

窒素分子6.02×10²³個 → 28g

ということで窒素分子1molの質量（モル質量）は28gとなります。同様に水素原子の原子量は1なので、水素分子の1molの質量（モル質量）は2gになる。

モル体積

1molあたりの体積をモル体積といいますが、窒素や水素などの気体はだいたい22.4リットルです。

この22.4リットルという値は0°、1.01Paにおいての値。気体は温度と圧力（気圧）によって体積が大きく変わるので、0°、1.01Paと条件を定めて体積をはかる。この条件における気体のモル体積は22.4リットルになります。

密度、モル質量、モル体積

密度は質量を体積で割ったものでした。

密度＝質量／体積

モル質量とモル体積を使って密度を表すと

密度＝モル質量／モル体積

となります。

なぜ質量／体積＝モル質量／モル体積になるか？

そもそもモル質量は6.02×10²³個の質量、モル体積は6.02×10²³個の体積だった。

モル質量＝分子1個当たりの質量×6.02×10²³個
モル体積＝分子1個当たりの体積×6.02×10²³個

となるから

モル質量÷モル体積
＝（分子1個当たりの質量×6.02×10²³個）÷（分子1個当たりの体積×6.02×10²³個）
＝分子1個当たりの質量÷分子1個当たりの体積

となり、モル質量÷モル体積は密度になることがわかる。