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基礎事項
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
質量[g]と物質量[mol]について聞かれたら、モル質量[g/mol]を思いつく。
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。
※この基礎事項の意味が分からなければ質問してください
このポイントを利用して解いていきます。
(1)(2)質量から個数、個数から質量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
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。
ポイントは、化学の場合は、とりあえず与えられた情報を物質量に変換してみる、です。
※アボガドロ定数の下付き文字Aは、Aとして表記しています。
(1)分子1個の質量は何gか？
【分子1個は何molか求める】
答えは、1/NA[mol]になります。分からなければ、下を見てください
個数と物質量[mol]について聞かれたら、アボガドロ定数NA/molを思い付く
アボガドロ定数は単位を見たらわかるように、1molに含まれる原子や分子の数は
NA個である、という意味である。
(正確に言えば、原子や分子のNA個の集団を1molとする)
アボガドロ定数より1molに含まれる分子の数がNA個であるから、
分子1個の物質量は
1mol:NA個=◻️mol:1個より、
NA×◻️=1 ←a:b=c:dが成り立つとき、bc=adが成り立つことを利用
◻️=1/NA
よって、分子1個の物質量は1/NA[mol]である。
続く
【1/NA[mol]の分子の質量は何gか求める】
答えは、(1/NA)×M=M/NA[g]です。分からなければ下を見てください
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。
※モル質量は原子量、分子量、式量にg/molをつけて表すのでしたね
モル質量とは単位からもわかるように、物質1molの質量[g]のことです
今回の分子のモル質量はM[g/mol]です。
すなわち、分子1molの質量はM[g]です。では、分子1/NA[mol]は何gか？
1mol:M[g]=1/NA[mol]:◻️[g]
M×(1/NA)=◻️
◻️=M/NA[g]
以上より、分子1個の質量はM/NA[g]である。
続く
(2)気体w[g]中の分子数
【w[g]の気体は何molか求める】
答えは、w/M[mol]になります。分からなければ下を見てください
これも、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
気体のモル質量はM[g/mol]です。
すなわち、気体1molの質量はM[g]です。では、気体w[g]は何molか？
1mol:M[g]=◻️mol:w[g]
M×◻️=w
◻️=w/M[mol]
すなわち、気体w[g]はw/M[mol]である。
【気体w/M[mol]に含まれる分子は何個か求める】
答えは、(w/M)×NA=wNA/M個になります。分からなければ下を見てください
これも、個数と物質量[mol]について聞かれているから、
アボガドロ定数NA/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NA個であるから、
w/M[mol]の気体分子に含まれる分子の数は
1mol:NA個=w/M[mol]:◻️個より、
NA×w/M=◻️
◻️=wNA/M
以上より、気体w[g]に含まれる分子の数は、wNA/M個である。
続く
(3)体積からいきなり物質量に変換するのは無理だから、
まず、標準状態での体積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
ポイントは、とりあえず与えられた情報を物質量に変換してから考える、です。
【標準状態でv[L]の気体は何molか求める】
答えは、v/V[mol]です。分からなければ下を見てください
標準状態での体積[L]と物質量の関係について聞かれているから、標準状態の
気体は種類によらずV[L/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V[L]の体積を占めるということ
では、v[L]は何mol？
1mol:V[L]=◻️mol:v[L]
V×◻️=v
◻️=v/V[mol]
よって、標準状態でv[L]の気体はv/V[mol]だとわかる。
【v/V[mol]の気体は何gか求める】
答えは、(v/V)×M=vM/V[g]です。分からなければ下を見てください
これも、質量と物質量について聞かれているから、モル質量を思い付く
気体のモル質量はM[g/mol]。
すなわち、気体分子1molの質量はM[g]。では、気体v/V[mol]は何gか？
1mol:M[g]=v/V[mol]:◻️[g]
M×v/V=◻️
◻️=vM/V[g]
以上より、標準状態でv[L]の気体はvM/V[g]になる
分からなければ質問してください
見ましたか？
遅れてしまってすみません😣💦
回答本当にありがとうございます！
今も解いているのですが私にとってすごく難しくてなかなか理解ができないです。それで、質問をするにも何を質問すればいいのかすらよくわからないんです。ごめんなさい🙇♀️
正直(１)から考え方が
わかりません💦
そういうことですか。
おそらく文字だからよくわからなくなっているのだと思います。
後、おそらく私と考え方が違うのかもしれません。
(私は上記で公式は一切使わないでやりましたが、もしかすると、りょうさんは、いつも公式を使っているのかもしれません。)
例えば
①3.0×10²³個の酸素分子は何molですか？
②1.5mol水分子に含まれる水分子は何個ですか？
③標準状態で5.6Lの酸素O₂は何molですか？
④0.25molのメタン分子CH₄は何Lですか？
⑤3.2gのメタンCH₄は何molですか？
⑥グルコース0.50molは何gですか？
⑦標準状態で44.8Lの酸素は何gですか？
⑧4.25gのアンモニアは標準状態で何Lですか？
⑨3.0×10²³個の水素原子は何gですか？
必要なら、Cの原子量は12、Hの原子量は1.0、Oの原子量は16、Nの原子量は14
を用いてもよい。
以上、9問が解けないと、今回の問題は絶対にわかりません。
解ける場合は、式と答えを教えてください。
そのやり方で教えますね。
はい、私は公式を使った解き方しかわからないので公式を使って解いています
①3.0×10 ²³個÷6.0×10²³=0.50 mol
②1.5mol ×6.0×10²³=4.0×10²³個
③5.6L÷22.4=0.25mol
④0.25mol×22.4=5.6L
⑤3.2g÷16=0.2mol
⑥0.50mol×180=90g
⑦44.8L/22.4×32=5.6g
⑧4.25g/17×22.4=5.6L
⑨3.0×10²³個/6.0×10²³×2=1.0g
丁寧にありがとうございます！🥰
解いてみました！
ですよね。
これが解けるということは、(1)から(4)は文字になっただけだから解けますよ。
(1)分子1個の物質量は、①を参考に、1÷NA=1/NA[mol]
1/NA[mol]の質量は、⑥を参考に(1/NA)×M=M/NA[g]
よって分子1個の質量はM/NA[g]
(2)w[g]の物質量は⑤を参考にw÷M=w/M[mol]
w/M[mol]に含まれる個数は、②を参考に(w/M)×NA=wNA/M
よって、w[g]の気体に含まれる分子数はwNA/M個
(3)標準状態における気体v[L]の物質量は、③を参考にv/V[mol]
気体v/V[mol]の質量は、⑥を参考に(v/V)×M=vM/V[g]
よって、標準状態における気体v[L]の質量は、vM/V[g]
もしくは、⑦を参考に一気に、(v/V)×M=vM/V[g]
(4)も公式を使っているのかもしれないので、聞きます。
標準状態で密度が1.25g/Lの気体の分子量は？求められますか？
私は基本、公式を使わないので。
あってますよ。
だから、(4)の答えはdVになります。
なぜ、個数÷アボガドロ定数で物質量が求まるのか、
質量÷モル質量で物質量が求まるのか、
体積÷22.4で物質量が求まるのか、
知りたければ質問してください。
では、例を挙げて説明しますね(例を挙げるので長くなります)。
すべて、考え方は、比例、です。
＜物質量と質量の関係＞
質量[g]と物質量の関係について聞かれたら、モル質量[g/mol]を思いつく。
※モル質量は原子量、分子量、式量にg/molをつけて表したもの
モル質量とは単位からもわかるように、物質1molの質量[g]のことです
原子量は教科書や問題に書かれているはずです
(1)【銀135[g]は何molか】
銀の原子量は108である。すなわち、銀のモル質量は108g/molです。
すなわち、銀1molの質量は108[g]です。では、銀135[g]は何molか？
1mol:108[g]=◻️mol:135[g]
108×◻️=135 ←a:b=c:dが成り立つとき、bc=adが成り立つことを利用
◻️=135/108=1.25[mol]
すなわち、銀135[g]は1.25molである。
(2)【3.2gのメタンCH₄は何molか】
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3.2[g]は何molか？
1mol:16[g]=◻️mol:3.2[g]
16×◻️=3.2
◻️=3.2/16
=0.20[mol]
すなわち、メタン3.2[g]は0.20molである。
(3)【11.7gの塩化ナトリウムNaClは何molか】
塩化ナトリウムNaClの式量はNaの原子量が23、Clの原子量が35.5だから、
23+35.5=58.5である。すなわち、塩化ナトリウムのモル質量は58.5g/molです。
すなわち、塩化ナトリウム1molの質量は58.5gです。
では、塩化ナトリウム11.7gは何molか？
1mol:58.5[g]=◻️mol:11.7[g]
58.5×◻️=11.7
◻️=11.7/58.5
=0.20[mol]
すなわち、塩化ナトリウム11.7[g]は0.20molである。
❮以上を公式化すると、質量÷モル質量=物質量❯
(4)【0.25molの酸素O₂は何gか】
Oの原子量は16だから、酸素O₂のモル質量は16×2=32g/mol
すなわち、酸素O₂1molの質量は32g
では、0.25[mol]の酸素O₂の質量は何gか？
1mol:32[g]=0.25mol:◻️[g]
32×0.25=◻️
◻️=8.0
すなわち、酸素分子0.25molは8.0[g]である。
(5)【0.25molのアンモニア分子に含まれるアンモニア分子は何gか】
アンモニアNH₃の分子量は、Nの原子量が14、Hの原子量が1.0だから、
14+1.0×3=17である。
すなわち、アンモニアのモル質量は17g/molです。
すなわち、アンモニア1molの質量は17gです。
では、アンモニア0.25molは何gか？
1mol:17[g]=0.25mol:◻️[g]
17×0.25=◻️
◻️=4.25[g]
=約4.3
すなわち、アンモニア0.25molは4.3[g]である。
(6)【グルコース0.50molは何gか】
グルコースC₆H₁₂O₆の分子量は、Cの原子量が12、Hの原子量が1.0、Oの原子量が16
であることから、12×6+1.0×12+16×6=180である。
すなわち、グルコースのモル質量は180g/molである。
すなわち、グルコース1molの質量は180[g]です。では、グルコース0.50molは何gか？
1mol:180[g]=0.50mol:◻️[g]
180×0.50=◻️
◻️=90[g]
すなわち、グルコース0.50molは90[g]である。
❮以上を公式化すると、物質量×モル質量=質量❯
になってますよね。
質量を物質量に直す(1)(2)(3)では、質量をモル質量で割ることになりますし、
物質量を質量に直す(4)(5)(6)では、物質量にモル質量をかければ求まることがわかります。
すべて言葉の意味から解けます。
＜物質量と個数の関係について＞
個数と物質量[mol]の関係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(問題に書かれているはず)
アボガドロ定数は単位を見たらわかるように、1molに含まれる原子や分子の数は6.0×10²³個である、という意味である。(正確に言えば、原子や分子の6.0×10²³個の集団を1molとする)
(7)【3.0×10²³個の酸素原子は何molか】
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、
3.0×10²³個の酸素原子の物質量は
1mol:6.0×10²³個=◻️mol:3.0×10²³個より、
6.0×10²³×◻️=3.0×10²³
◻️=0.50
よって、答えは0.50mol
(8)【1.5×10²³個のアンモニア分子は何molか】
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、
1.5×10²³個のアンモニア分子の物質量は
1mol:6.0×10²³個=◻️mol:1.5×10²³個より、
6.0×10²³×◻️=1.5×10²³
◻️=0.25
よって、答えは0.25mol
❮以上を公式化すると、個数÷アボガドロ定数=物質量❯
(9)【3.0molの水分子に含まれる水分子は何個か】
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、
3.0mol水分子に含まれる水分子の数は
1mol:6.0×10²³個=3.0mol:◻️個より、
6.0×10²³×3.0=◻️
◻️=18×10²³
=1.8×10²⁴
よって、答えは1.8×10²⁴個
❮以上を公式化すると、物質量×アボガドロ定数=個数❯
になってますよね。
＜物質量と標準状態の体積の関係について＞
標準状態の気体の体積[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
(10)【標準状態で11.2Lの気体は何mol？】
標準状態の気体1molは22.4Lの体積を占めるから、11.2Lは何mol？
1mol:22.4L=◻️mol:11.2L
22.4×◻️=11.2
◻️=11.2/22.4=0.50[mol]
よって、答えは0.50mol
(2)【標準状態で5.6Lの酸素O₂は何molか】
標準状態の気体1molは22.4Lの体積を占めます。
では、5.6Lは何mol？
1mol:22.4L=◻️mol:5.6L
22.4×◻️=5.6
◻️=5.6/22.4=0.25[mol]
すなわち、標準状態の酸素5.6Lは0.25[mol]である。
❮以上を公式化すると、標準状態での体積÷22.4=物質量❯
(3)【0.25molのメタン分子CH₄は何Lか】
標準状態の気体1molは22.4Lの体積を占めます
では、0.25molのメタンは何Lですか？
1mol:22.4L=0.25mol:◻️L
22.4×0.25=◻️
◻️=5.6L
❮以上を公式化すると、物質量×22.4=標準状態での体積❯
になってますよね。
要は、すべて言葉の意味が大事なのです。
モル質量やアボガドロ定数、22.4L/molの意味がわかれば、比例で解けますよね。
だから、私はいつも公式を使わないで比例で答えを求めています。
公式は忘れるし、意味わからないまま使うのも嫌だし。
標準状態での密度から分子量を求めるのも公式は要らないですよ。
比例で解けますよ
理解できました！
本当にありがとうございます🙇♀️
すごく分かりやすいです！
良かったです。
ちなみに、私が１番最初に送った(1)(2)(3)(4)の解説は、後から公式の説明をしたものを
文字で表しただけですよ。
了解です！
ありがとうございます！🥰
ありがとうございます！
金曜日でも大丈夫です！