01 · 定義
モルは何ひとつ測らない唯一の SI 単位である。数えるだけだ——これこれの個数、ちょうどダースや百と同じように。ただしその数が想像を絶して大きい。
1 モルにはちょうど 6.022 140 76·10²³ 個の要素粒子が含まれる——原子、分子、イオン、電子。どれなのかは常に明示しなければならない。2019 年からこの数は定義により固定され、モルはいかなる物質にも、キログラムにも依存しなくなった。
「酸素 1 モル」は意味をなさない言い方だ：O 原子 1 モルは 16 g、O₂ 分子 1 モルは 32 g である。SI は粒子を明示することを求める：mol(O)、mol(O₂)、mol(e⁻)。
02 · 換算
物質量を入力すると、パスポートが換算します
モルにも他と同じく十進接頭語があるが、その隣には別の論理の単位が住んでいる——アメリカ石油化学のポンドモルと、ガス産業のノルマル立方メートルである。
標準状態は取り決めであり、しかも二種類ある：0 °C と 101.325 kPa なら 22.414 l/mol、「標準」の 25 °C ならすでに 24.466 l/mol。表がどちらを指しているかは必ず確かめること。
| 単位 | 名称 | 数値 | どこで出会うか |
|---|---|---|---|
| nmol | ナノモル | 1·10⁹ | 生化学、微量成分 |
| µmol | マイクロモル | 1·10⁶ | 薬理学、ビタミン、光合成 |
| mmol | ミリモル | 1000 | 血液検査、実験室化学 |
| mol | モル | 1 | SI における物質量の基本表記 |
| kmol | キロモル | 0.001 | 工業用反応器、ガス収支 |
N = n · N(A)、ここで N(A) = 6.022 140 76·10²³ mol⁻¹；体積は 0 °C、101.325 kPa の理想気体に対する値
03 · 大きさの桁
分子ひとつから惑星の大気まで1 モル：水 18 g、二酸化炭素 44 g
04 · 測定器
モルは何で量り取るか
モルを直接量ることはない：グラムを量り、モル質量で割る。0.1 mg の分解能は化学の働き手である。
イオンを加速し質量で分ける：同位体組成を与え、それによって試料の正確なモル質量を与える。
流れた電荷からファラデー定数を通じてモルを数える：電気化学はアンペアをそのまま物質量に変える。
XRCD 法：完全なケイ素28の球の中で、原子は格子定数を通じて文字どおり数えられる——アボガドロ数は固定される前、まさにこうして測られた。
05 · 表記規則
すべて小文字で mol、そして必ず何のモルかを言う
記号 mol は小文字で、終止符なしに書く。名が姓ではないからだ。記号が複数形の語尾を取ることは決してない：5 mol であって 5 mols ではない。そして「0.1 M」はモル濃度 mol/l——濃度であって物質量ではない。
06 · 隣の単位
モルは SI に最後に入った——1971 年——そして組立単位をひとつ連れてきた。カタール：毎秒モル、酵素反応の速さである。隣には mol/m³ の濃度と g/mol のモル質量が並び、化学をキログラムに結びつけている。
実用化学のすべてを組み立てる三つの式：粒子、気体、電気分解。
07 · 歴史の間
モル以前、物質はどう数えられていたか
グラム単位の物質の質量で、数値的に分子量に等しい。モルと同じ量を、天秤を通して言い表したもの。
分子ではなく原子について同じこと：酸素 16 g がグラム原子、32 g がグラム分子。まさにモルが取り除いた混乱である。
水素原子ひとつと反応する量。物質ではなく反応に依存したため、追いやられた。
同じ原理をグラムでなくポンドで：アメリカの石油化学と精留塔の計算の中に生きている。
2019 年、モルはキログラムから独立した
炭素12 の十二グラムによる旧定義は、化学を質量標準に縛りつけていた：キログラムが白金の塊であるかぎり、アボガドロ数は不確かさを伴う測定量だった。数を固定したことで関係は逆転した——いまや不確かさを担うのは炭素12 のモル質量であり、それはごくわずかだ：12 g/mol、3·10⁻¹⁰ の精度で。実用化学のどの場面でも、旧いモルと新しいモルは区別がつかない。
カタログ · 国際単位系
どの量にもパスポートを
七つの基本単位、固有名を持つ二十二の組立単位、そして流通を終えた体系の書庫。それぞれが独立した一葉：定義、次元、換算、測定器、表記規則。36 言語で。
基本単位
モルのパスポートを開く固有名を持つ組立単位
テラコッタ色——定義にモルを含むもの歴史的な体系
記号の書庫パスポートの言語
36 言語。記号 mol と数式は翻訳されない——どの言語版でも同一である。翻訳されるのは説明、例、そして各文字体系の表記規則。