このページの使い方(参考書としての注意)

本ページは 参考書 です。授業・実験・レポートでは、指示された書式や桁数、有効数字、使用単位系(例:SIのみ可)に必ず従ってください。 ここでは体系的な理解と自習を助けるために、式の意味や計算の手順を一つずつ言語化して示します。

このページの狙い

大学の化学では、数と単位の正確さが実験の再現性やレポートの説得力を左右します。 ここでは化学で頻出の SI・接頭語・科学的記数法・有効数字・温度/圧力/濃度換算・次元解析を、最短で実務に使える形でまとめます。

SI(国際単位系)の基礎

単位名記号
長さメートルm
質量キログラムkg
時間s
電流アンペアA
熱力学温度ケルビンK
物質量モルmol
光度カンデラcd
化学で頻出の派生量(例)
SI単位よく使う別単位
圧力Pa(= N·m−2kPa, bar, atm, Torr, mmHg
エネルギーJ(= N·m)kJ, cal(1 cal = 4.184 J)
体積m3L(1 L = 10−3 m3), mL
濃度mol·L−1M, mM, μM, nM

SI接頭語(m, μ, n, k など)

接頭語は「10の冪を一括で表す記号」です。μ(ミュー)はギリシャ文字で、英字の「u」ではありません。

名称記号10の冪
キロk103kg, kJ
(なし)100m, g, L
ミリm10−3mm, mL
マイクロμ10−6μm, μL
ナノn10−9nm, nM
ピコp10−12pA, pL
接頭語コンバータ

式: 値 × 10^(前指数 − 後指数)。たとえば 2.5 mL(= 2.5 × 10−3 L)を μL に直すと、指数差は −3 − (−6) = 3、よって 2.5 × 103 = 2500 μL です。


式の考え方:値 × 10^(前指数 − 後指数)

科学的記数法と有効数字

非常に大きい/小さい数は a × 10^n(1 ≤ a < 10)で表し、桁の信頼度は有効数字で示します。

科学的記数法フォーマッタ
有効数字チェッカー & 丸め

丸めの最終表記は、課題の指示(桁数/単位/表記法)に従います。ここでは理解のための一般則を表示します。

加減は「小数点以下の桁」を揃える/乗除は「有効数字の桁数」を揃える。

単位換算(因数換算法の実装)

温度はオフセット(+273.15 等)があるため、他の量と計算方法が異なります。

汎用コンバータ
換算メモ
  • 圧力:1 bar = 100000 Pa(厳密),1 atm = 101325 Pa(厳密),1 Torr = 1 atm / 760(厳密),mmHg ≈ 133.322387415 Pa。
  • エネルギー:1 cal(熱化学) = 4.184 J(厳密),1 eV = 1.602176634×10^-19 J(厳密)。
  • 体積:1 L = 1 dm^3 = 10^-3 m^3

温度:絶対温度と摂氏

絶対温度 K と摂氏 ℃:T(K) = t(℃) + 273.15。温度差は ΔT(K) = Δt(℃) で同じです。

温度コンバータ

化学で使う代表的定数

記号名称単位備考
NAアボガドロ定数6.02214076 × 10^23mol−1厳密
kBボルツマン定数1.380649 × 10^−23J·K−1厳密
hプランク定数6.62607015 × 10^−34J·s厳密
e電気素量1.602176634 × 10^−19C厳密
R気体定数8.31446261815324J·mol−1·K−1NAkB

練習問題(クリックで採点)

  1. 2.50 g を mg に換算せよ。
    mg
  2. 750 mL を L に換算せよ。
    L
  3. 1.00 atm は何 kPa か。
    kPa
  4. 25.0 ℃ は何 K か。
    K
  5. 0.125 mol を 250 mL の水に溶かした。モル濃度 M は?
    M