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化学 高校生

2枚目の写真の空欄あ、についての質問です。(1枚目の写真は2枚目の写真の問題の前の説明文、三枚目は解答の写真になっています。)ここで吸収液の総体積が変わらなかったら最終的に吸収されるAの物質量は変わらないというのは、問題文には書いていないのですが、これは自分の持ってるイメー... 続きを読む

化学問題 II 気体はすべて理想気体とみなし, 気体定数は R [Pa・L/(K・mol)〕 とする。 水のイオ 次の文章を読み, 問1~ 問6に答えよ。 解答はそれぞれ所定の解答欄に記入せよ。 ン積は1.00 × 10-14 (mol/L)2, [X] は mol/L を単位とした物質 X の濃度とする。 必 = 要があれば, log10 2 = 0.30, log10 3 = 0.48, log10 5 0.70 の値を用いよ。 気体Aを不純物として微量に含んだ気体混合物を, 吸収液と接触させることでA を除去するガス吸収操作について考える。 以下では, A のみが吸収される液を用い 気体の圧力および液体中の濃度は常に一様と見なせるものとする。Aの濃度が希薄な 条件下では,気体と液体を接触させ十分に時間が経過した後, A の分圧 PA [Pa〕 と液 体に溶解した A の濃度 [A]max [mol/L] の間には次のヘンリーの法則が成り立つ。 (1) PA = H[A]max くの場合 ア 大きくなる・小さくなる・変化しない} ここで,H 〔Pa・L/mol] はヘンリー定数とよばれる比例定数で温度に依存する。温度 が高くなると,溶解している分子の が激しくなるため, ヘンリー定数は多 ° Aが吸収される速さについて考えると,吸収液の単位表面積および単位時間あたり に吸収されるAの物質量 vA 〔mol/ (ms)〕 は, kを正の定数として次式で与えられ る。 v=k([A]max-[A]) 式(2)からわかるようには,ある時点のPAに対してAが溶解できる最大の濃度 [A] max とその時点での A の濃度 [A] との差に比例する。 A の吸収にともなってFA は変化するので,それに対応する [A]max も時間とともに変化する。 ガス吸収の操作として, 温度が T [K] で一定の条件下で,以下の操作1~3をそ れぞれ行った。 なお, 使用前の吸収液にAは含まれず, 蒸発や気体の吸収による吸 収液の体積変化は考慮しない。 操作 1 A をno [mol] 含む気体混合物の入った密閉容器内において, A と化学反応 しない吸収液をスプレーで均一な直径をもつ球形の微細な液滴にして霧状に散布し た。 スプレーと吸収液を除く空間の体積はV[L] で, 十分に時間が経過した後、

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化学 高校生

マススペクトルについてこの図が示しているのがどういったことなのか、説明を読んでも分からなかったので教えて頂きたいです。 よろしくお願いいたします。

質量分析法 (マススペクトル) 次の文を読み,問1,2に答えよ。 ただし,原子量はH=1.0, C=12,0=16, F = 19, P =31 とする。 <神経ガス > タブン (1937年),サリン (1938年), ソマン (1944年)は,第二次世界大戦中にドイツで開発 された化学兵器 (神経ガス)である。 しかし、終戦のため実戦で使用されることはなかった。神 経ガスは合成のための設備が比較的簡単なため、核兵器に比べ, 多くの国で作られている。現 在ではこれらの化学兵器は世界各地で合成貯蔵されており,その廃棄が国際問題となってい る。 (b) (a) CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 43 B 29 39 15 130 20 30 53 2 40 10 50 図1-1 - (A) 0 CH 3 CH-P-O-CH 次に図1-2(A)に神経ガスのサリンの構造式, (B)にそのマススペクトルを示す。 ヘキサンのマススペクトル 60 _6971 70 80m/z CH3 <質量分析法> 化学物質の同定には,質量分析法が用いられる。 同定したい分子に高エネルギーをもたせた 電子を衝突させてイオン化し,さらに, 化学結合を切断することによって, いくつかの断片 (フ ラグメント)が得られる。 イオン化した分子量と同じ質量数(m) をもつ分子を親ピーク (分子ィ オンピーク), 親ピークより質量数の少ないピークをフラグメントとよぶ。 また, 信号強度の最 も強いピークを基準ピークという。 これらのイオン化した分子やフラグメントの質量数を横軸, 信号強度(イオン量)を縦軸にとったものがマススペクトルである。これらのパターンから分子 が同定される。 なお,電荷数 (z)は1をとることが多く, フラグメントに1価だけが観測され る場合,m/zはmと同じ数値になり,各フラグメントの質量数と一致する。 本問題では z=1 のみとする。 例として, 図1-1 (A)にヘキサンの構造式, (B)にそのマススペクトルを示す。 親ピークは m/z= 86, 基準ピークはm/z=57である。 下記の図に示すように,m/z=71は結合(a)が切断 され,メチル基 (-CH) が脱離したフラグメント, m/z=57は結合(b)が切断され,エチル基 (-CH2CH)が脱離したフラグメントである。 (B) 信号強度 F 99 L (2) 43 81 125 1 (1) 147 67 199 - 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240m/z 図 1-2 サリンのマススペクトル

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