化学
高校生
解決済み

化学基礎の質問です
この6問を解説してくれると嬉しいです
この問題の解説を読みましたが、比の計算では出来ないのでしょうか?
私的には比のほうが計算しやすいと感じます
比の計算で出来るようなら比の計算で、出来ないようなら、なぜ出来ないのかを説明して解説してくれると助かります!
お願いします!🙇‍♀️

基本問題 Ca= 40 アボガドロ定数:6.0×1023/mol 120= 12
53 [化合物中の原子イオンの物質量] 次の各問いに答えよ。 の二酸化炭素C021.0molには何個の酸素原子Oが含まれているか。 標準状態のアンモニアNH311.2L中には何個の水素原子Hが含まれているか メタンCH41.6g中に含まれる原子の総数は何個か。 4) プロパンCaHa分子1個の質量は何gか。 酸化アルミニウム Al:032.0mol中には何molのイオンが含まれるか。 (6 塩化カルシウムCaCle1.11gに含まれる塩化物イオン CI-は何molか。 ニ 山 にE の 布
物質量

回答

✨ ベストアンサー ✨

日曜日でも良ければ、教えますよ

みんみん

前回もお世話になりました!
解説して下さると助かります!ぜひよろしくお願いします!😭🙇‍♀️

たこ焼き

この前と違うのは、この前は1.0molのCO₂に含まれる二酸化炭素分子の数は何個?でしたが、
今回は、1.0molのCO₂に含まれる酸素原子の数は何個?です。
他の問題も同じ様に、(1)(2)(3)(6)は化合物の中の原子やイオンの数を聞かれています。
この前までは、化合物の中に含まれる化合物の数、でした。

基本は前回と同じです。では、解いていきます。
(1)1molの二酸化炭素CO₂は1molの炭素原子と2molの酸素原子から出来ています。
 すなわち、1molの二酸化炭素CO₂には2molの酸素原子が含まれています。
 では、1.0molの二酸化炭素CO₂には何molの酸素原子が含まれていますか?
  1mol:2mol=1.0mol:◻️mol
     2×1.0=◻️
      ◻️=2.0mol
 後は、2.0molの酸素原子には何個の酸素原子が含まれているかを求めるだけ。
 個数と物質量[mol]について聞かれたら、アボガドロ定数6.0×10²³/molを思い付く
 アボガドロ定数より1molに含まれる原子の数が6.0×10²³個であるから、
   2.0molの酸素原子に含まれる酸素原子の数は
    1mol:6.0×10²³個=2.0mol:◻️個より、
      6.0×10²³×2.0=◻️
         ◻️=12×10²³
           =1.2×10²⁴
  よって、答えは1.2×10²⁴個

続く

たこ焼き

(2)体積から個数にいきなり直すのは無理だから、
  まず、体積から物質量に直し、その後、物質量を個数に直します
 
 【標準状態で11.2Lのアンモニアは何molか】
  気体の体積[L]と物質量の関係について聞かれたら、標準状態の気体は種類によらず
  22.4L/molであったことを思い付く。
  すなわち、標準状態の気体1molは22.4Lの体積を占めるということ
  では、11.2Lは何mol?
   1mol:22.4L=◻️mol:11.2L
     22.4×◻️=11.2
         ◻️=11.2/22.4=0.500[mol]
  よって、標準状態で11.2Lは0.500molだとわかる
 
 【0.500molのアンモニアに含まれる水素原子は何molか】
  1molのアンモニア分子NH₃は1molの窒素原子と3molの水素原子からなる。
  すなわち、1molのアンモニア分子NH₃には3molの水素原子が含まれている。
  では、0.500molのアンモニアには何molの水素原子が含まれていますか?
   1mol:3mol=0.500mol:◻️mol
    3×0.500=◻️
      ◻️=1.50mol
  すなわち、0.500molのアンモニア分子には1.50molの水素原子が含まれていることになる
  後は、1.50molの水素原子には何個の水素原子が含まれているかを求めるだけ。

 【1.50molの水素原子には何個の水素原子が含まれているか】
  個数と物質量[mol]について聞かれたら、アボガドロ定数6.0×10²³/molを思い付く
  アボガドロ定数より1molに含まれる原子の数が6.0×10²³個であるから、
   1.50molの水素原子に含まれる水素原子の数は
    1mol:6.0×10²³個=1.50mol:◻️個より、
     6.0×10²³×1.50=◻️
         ◻️=9.0×10²³
  よって、答えは9.0×10²³個
 
続く

たこ焼き

(3)質量から個数に直接変換することは無理なので、 
 質量から物質量に変換し、その後、物質量から個数に変換します。
 
 【メタン1.6gは何molか】
  質量[g]と物質量について聞かれたら、モル質量[g/mol]を思いつく。
  メタンCH₄の分子量はCの原子量が12、Hの原子量が1.0だから、12+1.0×4=16である。
  すなわち、メタンのモル質量は16g/molです。すなわち、メタン1molの質量は16gです。
   では、メタン1.6[g]は何molか?
    1mol:16[g]=◻️mol:1.6[g]
    16×◻️=1.6
       ◻️=1.6/16
         =0.10[mol]
   すなわち、メタン1.6[g]は0.10molである。

 【0.10molのメタンに含まれる原子は何molか】
   ※(1)(2)との違いは、原子の種類に指定がないことです
  1molのメタンCH₄は1molの炭素原子と4molの水素原子からなる。
  すなわち、1molのメタンCH₄は1+4=5molの原子が含まれています
  では、0.10molのメタンには何molの原子が含まれていますか?
   1mol:5mol=0.10mol:◻️mol
     5×0.10=◻️
       ◻️=0.50mol
  すなわち、0.10molのメタンには0.50molの原子が含まれています
  後は、0.50molの原子には何個の原子が含まれているかを求めるだけ。

 【0.50molの原子には何個の原子が含まれているか】
  個数と物質量[mol]について聞かれたら、アボガドロ定数6.0×10²³/molを思い付く
  アボガドロ定数より1molに含まれる原子の数が6.0×10²³個であるから、
   0.50molの原子に含まれる原子の数は
    1mol:6.0×10²³個=0.50mol:◻️個より、
     6.0×10²³×0.50=◻️
         ◻️=3.0×10²³
  よって、答えは3.0×10²³個

続く
  

たこ焼き

(5)1molの酸化アルミニウムAl₂O₃は2molのアルミニウムイオンAl³⁺と3molの酸素イオンO²⁻
 からなる。
 すなわち、1molの酸化アルミニウムAl₂O₃は2+3=5molのイオンからなる。
 では、2.0molの酸化アルミニウムには何molのイオンが含まれていますか?
  1mol:5mol=2.0mol:◻️mol
     5×2.0=◻️
      ◻️=10mol
  よって、答えは10mol

(6)考え方は(3)と同じです。(3)の途中まで考えます。
 質量と物質量について聞かれているから、モル質量[g/mol]を思いつく。
 Caの原子量は40、Clの原子量は35.5だから、CaCl₂の式量は、40+35.5×2=111である。
 すなわち、塩化カルシウムのモル質量は111g/molです。
 すなわち、塩化カルシウム1molの質量は111[g]です。
 では、塩化カルシウム1.11[g]は何molか?
  1mol:111[g]=◻️mol:1.11[g]
    111×◻️=1×1.11  
      ◻️=1.11/111=0.0100[mol]
 すなわち、塩化カルシウム1.11[g]は0.0100molになる

【0.0100molの塩化カルシウムに含まれる塩化物イオンは何molか】 
  ※(5)との違いはイオンの種類が指定されていることです
 1molの塩化カルシウムCaCl₂は1molのカルシウムイオンCa²⁺と2molの塩化物イオンCl²⁻
 からなる。
 すなわち、1molの塩化カルシウムCaCl₂には塩化物イオンCl²⁻が2mol含まれている。
 では、0.0100molの塩化カルシウムには何molの塩化物イオンが含まれていますか?
  1mol:2mol=0.0100mol:◻️mol
      ◻️=0.0200mol
 よって、答えは2.00×10⁻²mol

続く
 

たこ焼き

(4)個数から質量に直接変換することは無理なので、 
 まず、個数から物質量に変換し、その後、物質量から質量に変換します。

 【プロパン分子1個は何molか】
  個数と物質量[mol]について聞かれたら、アボガドロ定数6.0×10²³/molを思い付く
  アボガドロ定数より1molに含まれる分子の数が6.0×10²³個であるから、
  1個のプロパン分子の物質量は
     1mol:6.0×10²³個=◻️mol:1個
       6.0×10²³×◻️=1  
           ◻️=1/(6.0×10²³)
  よって、1個のプロパン分子は1/(6.0×10²³)molである。

 【1/(6.0×10²³)molのプロパン分子は何gか】
  質量[g]と物質量について聞かれているから、モル質量[g/mol]を思いつく
  プロパンC₃H₈の分子量はCの原子量が12、Hの原子量が1.0だから、12×3+1.0×8=44である。
  すなわち、プロパンのモル質量は44g/molです。
  すなわち、プロパン1molの質量は44gです。
  では、プロパン1/(6.0×10²³)molは何gか?
   1mol:44g=1/(6.0×10²³)mol:◻️g
      ◻️=44×1/(6.0×10²³)
        =約7.3×10⁻²³g

 よって、答えは7.3×10⁻²³g
  
分からなければ質問してください

みんみん

今回もありがとうございます!とても助かりました!
質問なのですが、(1)で12×10の23乗までは分かったのですが、なぜいきなり1.2×10の24乗になるのでしょうか?
そのまま答えにしてもいいと思うのですが、何か理由があるのでしょうか...?

たこ焼き

理由は、◻️×10^nの形にするときは1≦◻️<10にしないといけない、というルールがあるからです
 ※◻️の部分は有効数字を守る 
なので、答えは1.2×10の24乗じゃないといけません

みんみん

10以下にしないといけないから小数にするんですね!
ありがとうございます!🙇‍♀️

みんみん

重ねて質問申し訳ないのですが、
(4)の44×1/6.0×10の23乗
の計算のやり方を教えて欲しいです🙏

たこ焼き

大変遅くなりました
分からなければ質問してください
10^nの部分と、そうではない部分に分けて計算します

みんみん

忙しい中ありがとうございます!
本当に助かりました!😇🙇‍♀️

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回答

付け加えると、リンゴが2つ入った段ボールが10箱あります。🍎🍎=📦
じゃありんごは全部でいくつ?
❶10個
❷20個

答えは❷ですよね!📦一箱がCl 2 🍎一つがClってイメージですよ!

みんみん

丁寧にありがとうございます!😭🙇‍♀️

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多分なのですが、質問者さんの考えた回答、正答の値の半分になってしまったのではないでしょうか!だとしたら、Cl 2→1mol
ってことは、Cl単体でかんがえてみたら総数は2 molになりますよね!もしかしたら違う間違え方かも知れないんですが!参考になれば!

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