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Chemistry Senior High

問6の選択肢Cについて、 高校化学で持っている知識から「マグネシウムは柔らかい金属なので合金が柔らかくなる可能性はある(基本は固くなるが鉄に対して柔らかくなる可能性は捨てられない)」、「ウッド合金などに見られる共晶現象に基づいて、鉄とマグネシウムの原子の大きさには十分に違い... Read More

a 提 週間 た 間 学 第1章 理論化学 電気陰性度, 化学結合, 結晶 以下の説明文を読み, 問1~ 問8に答えなさい。 札幌医科大学 うなイオン結合となり,電気陰性度の差が中程度の場合にはHOのように 化学結合する2つの原子の電気陰性度に大差がある場合,その化学結合は NaCl のよ (あ) を もった共有結合となる。 とはいえ, ある結合がイオン結合か共有結合かを判別するには、 電気陰性度の差の値だけでは不十分である。 例えば BF, や SiF における2つの異なる 原子の電気陰性度の差は NaCl のそれよりも大きく, これらの化学結合はイオン結合の ように思えるが,これらの物質は室温では気体として存在する。 また窒素分子のように 同種の原子どうしゃ, 一酸化窒素のように電気陰性度がほぼ同じである異種の原子どう しの化学結合は共有結合だが、 ② 青銅のような合金や金属ナトリウム中の化学結合は金 属結合と呼ばれる。 化学結合の種類の判別には、元素間の電気陰性度の差を縦軸に,その平均を横軸にプ ロットした図を用いて考えることができる。 例えば, NaCl は図に描かれた三角形の頂 点側にプロットされ,一酸化窒素は三角形の右下側にプロットされる。イオン結合と共 有結合との領域の境界を破線で示した。 またこの三角形を右から左へたどると,物質中 の化学結合をつかさどる電子に対してその物質中の原子が束縛する強度が徐々に弱まり、 電子と呼ばれるようになる。 つまり図の点線で境界を示した三角形 の左下側に位置する物質内の結合は金属結合の特徴を持つ。 ただし, 金属結合と共有結 合との境界に位置する化学結合を持つ物質は両方の特徴を併せ持つことも多い。例えば 金属ゲルマニウムの電気陰性度の差と平均値はそれぞれ0.0 と 1.99 であり境界付近に 位置しており, ③ 伝導体と絶縁体の中間的な電気伝導性を示す (う) となる。 [ 楚間 その電子は 里[ 学 準問 里 [ 学 学 [ [ 一級問 固体の名称として, イオン結晶, 共有結合の結晶, 金属結晶以外に,分子結晶という ものがある。その固体内部の分子内結合は共有結合により原子どうしが強く結びつき, 結合を除い (お) (え)のうち 分子どうしの間には弱い結合力の (え) が働く。 た結合力をファンデルワールス力ともいい、この力は ④ すべての分子の間に働く弱い引 分子間の静電気的な引力を合計したものである。 力と,電荷の偏りのある (あ) また (え) の強度は図 表 に示した3つの結合より はるかに弱く, 室温での 分子の熱振動エネルギー よりも少し強い程度であ (え) の強い物質 り、 ほど,融点は (か) なり、融解熱も くなる。 例えば,F2 の分 子結晶の融点はIのそれ の融点よりも い。 (K) 8 00 元素とその電気陰性度 3.6 3.2 H 2.30 Mn 1.55 2.8 B 2.05 Fe 1.67 イオン結合 2.4 C 2.54 Co 1.76 / NaCli 2.0 N 3.07 Ni1.86 1.6 0 3.61 Cu 1.84 1.2 F 4.19 Zn 1.59 電気陰性度の差 1621 0.0 Ge NO. 共有結合 Na 0.87 Ga 1.76 Mg 1.29 Ge 1.99 Si 1.92 As 2.21 S 2.59 Br 2.69 CI 2.87 Sn 1.82 0.8 0.4 金属結合 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 電気陰性度の平均値 図 元素の電気陰性度の差と平均に よる結合タイプ三角形 問1 BL 問2 説明文 ぜ「電気 いうことの の差を表 なさい。 (1911) B 問3 説明 陰性度 問4 説明 から1 (a) M 問5 空 のを( ナト (a) 問6 問 され 合う 16さ合abcd (a) (b) (c) (d (e C

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例題6についてです。㈠の(あ)についてです。赤意識がわかりません。

解答 重要 例題 6 n桁の数の決定と二項定理 (1) 次の数の下位5桁を求めよ。 (ア) 101100 22900で割ったときの余りを求めよ。 (イ) 99100 [類 お茶の水大 ] 基本1 指針 (1) これらをまともに計算することは手計算ではほとんど不可能であり,また, それ を要求されてもいない。 そこで、 次のように 二項定理を利用すると,必要とされ る下位5桁を求めることができる。 これを二項定理により展開し、各項に含ま (2) (ア) 101100= (1+100)'= (1+102) 100 れる 10" (n は自然数) に着目して, 下位5桁に関係のある範囲を調べる。 (イ) 992=(-1+100)'= (-1+102) 100 として, (1) と同様に考える。 (割られる数) = (割る数)×(商)+(余り) であるから, 29900で割ったと きの商をM, 余りをとすると, 等式 29900M+r (Mは整数 0≦x<900) が成 り立つ。 291 (30-1)であるから,二項定理を利用して, (30-1) を900M+r の形に変形すればよい。 (1) (7) 101100=(1+100) 100=(1+102) 100 =1+100C×102+100C2×10+10°×N =1+10000+ 495×105 + 10° × N (Nは自然 この計算結果の下位5桁は,第3項,第4項を除いて も変わらない。 <展開式の第4項以下を とめて表した。 10"×N (N, nは自然 5)の項は下位5桁 計算では影響がない。 よって, 下位5桁は 10001 (イ) 99100(-1+100)=(-1+102) 100 =1-100C1×102+100C2×10' + 10°×M =1-10000+ 49500000 + 10°×M =49490001+10°×M (Mは自然数) この計算結果の下位5桁は,第2項を除いても変わら 展開式の第4項以下 とめた。 なお, 99100 100 桁を超える非常 きい自然数である。 ない。 よって, 下位5桁は 90001 (2) 2951(30-1)51 900=302 =3051-51C1×3050+ 51C49×302+ 51C50×30-1 =302(3019-51C1×3048+・・・・ (-1)'は -51C49) +51×30-1 が奇数のとき =900(301-51C1×3048+-51C49) +1529 =900(301-51C1×3048 + ここで,304-51C1×3048+-51C49+1 は整数である から 2951 を900で割った余りは 629 である。 rが偶数のとき -51C49+1) +629 1529=900+629 | 練習 (1) 101'5 の百万の位の数は である。 62211400で割ったときの余りを求めよ。 [類

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解答解説の矢印の箇所が分からないです。 +‪αで方針と桁の指定の式の10ⁿ×Mところです。 よろしくお願いいたします。

重要 例題 6n桁の数の決定と二項定理 (1)次の数の下位5桁を求めよ。 (ア) 101100 におけ イ) 99100 ②) 2951を900で割ったときの余りを求めよ。 指針 00000 (類 [類 お茶の水大] 基本1 (1) これらをまともに計算することは手計算ではほとんど不可能であり,また,それ を要求されてもいない。 そこで、次のように 二項定理を利用すると、必要とされ る下位5桁を求めることができる。 (ア) 101100 = (1+100)100= (1+102) 100 これを二項定理により展開し、 各項に含ま れる 10" (nは自然数) に着目して,下位5桁に関係のある範囲を調べる。 (イ) 99100=(-1+100)’=(-1+102) 100 として, (1) と同様に考える。 - (2)(割られる数) = (割る数)×(商)+(余り)であるから, 291 を900で割ったと きの商をM, 余りを とすると, 等式 291= 900M+r (Mは整数, 0≦x<900) が成 り立つ。2951=(30-1)" であるから,二項定理を利用して,(30-1) を 900M+r の形に変形すればよい。 21 1 章 3次式の展開と因数分解、 二項定理 (1)(ア) 101100(1+100) TOTO= (1+102) 10 100 答 =1+100C1×102 + 100C2 ×10 +10°×N | 展開式の第4項以下をま =1+10000+495×105+106×N B とめて表した。 (Nは自然数 この計算結果の下位5桁は,第3項 第4項を除いて 10"×N (N, n は自然数, 5)の項は下位5桁の 計算では影響がない。 も変わらない。 よって, 下位5桁は 10001 (イ) 99'%=(-1+100)=(-1+102)100はちが =1-100C1×102+100C2×104 +10°×M =1-10000+49500000 +10°×M =49490001+10°×M (Mは自然数) この計算結果の下位5桁は,第2項を除いても変わら ない。 よって、下位5桁は90001 (2) 2951(30-1)51 =3051-51C1×3050+・... 展開式の第4項以下をま とめた。なお,99100 は 100 桁を超える非常に大 きい自然数である。 ことを示せ 【佐賀大) a & [ε] [f] SAKURAC900-302 -51C49×302+ 51C50×30-1 =302(3048-51C1 × 3048 +. -51C49) +51×30-1 =900(3048-51C1 ×304 +51C49) +1529 borg)-900 (3049-51C1×3048 +51C49+1)+629) ここで,30^-51C×30+-51 C 49+1は整数である J (-1) は rが奇数のとき -1-2 が偶数のとき 1 1529=900+629 [sp から 2951900で割った余りは 629 である。(0≦pl+ps [8]

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