モルあたりのジュール(記号:J·mol −1または J/mol)は、モルエネルギーの単位であり、国際単位系(SI)におけるエネルギーと物質量の比です。
関係するエネルギーは、熱力学的エネルギー、エンタルピーなどである。 [ 1 ] [ 2 ]例えば、熱化学の分野における化合物のギブズ自由エネルギーは、しばしばキロジュール毎モル(記号:kJ·mol −1または kJ/mol)という単位で定量化される。 [ 3 ]
J·mol −1で測定される物理量は、通常、相転移や化学反応中に伝達されるエネルギー量を表します。モル数で割ることで、異なる量の物質が関わるプロセス間、および異なる種類の物質が関わる類似のプロセス間の比較が容易になります。このような量の正確な意味は文脈(どのような物質が関わっているか、状況など)に依存しますが、測定単位は、熱力学におけるモルエネルギーを表す測定単位であるように、特定の既存の現象を記述するために具体的に使用されます。[ 4 ]
なぜなら、6.022 140 76 × 10 23 個の粒子(原子、分子、イオンなど)/モル、1 ジュール/モルは 1 ジュールに6.022 140 76 × 10 23個の粒子。化学プロセスにおけるエネルギー変化の典型的な桁数のため、通常は J·mol −1の代わりに kJ·mol −1が使用されます。たとえば、融解熱と蒸発熱は通常 10 kJ·mol −1のオーダーであり、結合エネルギーは100 kJ·mol −1のオーダーであり、イオン化エネルギーは1000 kJ·mol −1のオーダーです。[ 5 ]このため、化学の分野では反応エンタルピーをkJ·mol −1の単位で定量化するのが一般的です。[ 6 ]
反応エネルギーを記述するために時々使用される他の単位は、キロカロリー/モル(kcal·mol −1 )、電子ボルト/粒子 (eV)、および逆センチメートル (cm −1 ) の波数です。 1 kJ·mol −1はおおよそ次の値に等しくなります。 粒子あたり1.04 × 10 −2 eV 、0.239 kcal·mol −1、または 83.6 cm −1です。室温 (25 °C、または 298.15 K ) では、1 kJ·mol −1は約 0.403 k B Tに等しくなります。