問題 76-77·78
基本例題9 分子量と物質量, 気体の体積
(1) 0.25mol の尿素CO(NH:)2は何gか。また, この中に含まれる窒素原子Nの質量は,
尿素の質量の何%を占めるか。
(2) 3.2gの酸素O02は,標準状態で何Lの体積を占めるか。
(3) 分子量Mの気体の標準状態における密度(g/L]をMを用いて表せ。
考え方
解答
(1) CO(NH2)2の分子量は60(モル質量60g/mol) なので,
尿素0.25mol は, 60g/mol×0.25mol=15gである。ま
た,尿素0.25mol には, Nが0.25mol×2=0.50mol 含
まれる。Nのモル質量は14g/mol なので, その質量は
14g/mol×0.50mol=7.0gとなる。したがって,
(1) 質量は,モル質量(g/mol)
×物質量(mol) で求められる。
1分子の尿素C0 (NH2)2中に
は窒素原子Nが2個含まれる。
別解)質量から求めるので
はなく,次の式を用いて求
めることもできる。
Nの原子量×2
CO(NH)2の分子量
(2) 標準状態で, 1 mol の酸
素分子 O2 が占める体積は,
22.4L である。
7.0g
水 15g
(2) 02の分子量は32(モル質量32g/mol) なので, 3.2g
の酸素の物質量は,
×100=46.6=47
47%
-×100[%]
3.2g
32g/mol
気体のモル体積は 22.4L/mol なので,その体積は,
22.4L/mol×0.10mol=2.24L=2.2L
(3) この気体のモル質量はM[g/mol), 気体のモル体積は
=0.10mol
(3) 次の式を利用する。
標準状態の気体の密度(g/L]
モル質量(g/mol)
22.4(L/mol)
22.4L/mol なので,
M(g/mol]
22.4L/mol
M
(g/L)
22.4
(原子量) H=1.0 C=12 N=14 0316 O