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化学 高校生

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... 続きを読む

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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物理 高校生

(3)についてです。 どうして点Aは腹になると分かるのでしょうか? 御回答よろしくお願い致します。

江 基本例題47 波の干渉 [物理 水面上の6.0cm はなれた2点A, Bから, 同位相で 振幅が等しく、波長 2.0cmの波が出ている。 図の実 線はある瞬間の山の位置, 破線は谷の位置を表してい る。波の振幅は減衰しないものとする。 (1) 点Pはどのような振動状態にあるか。 AP= 8.0 cm, BP=5.0cm とする。 (2) 2つの波が弱めあう点を連ねた線 (節線) をすべ て図中に描け。 また, 節線は全部で何本あるか。 →基本問題 351 352 (3) 節線が線分AB と交わる点は, Aから測ってそれぞれ何cmのところか。 指針 (1) A, B が同位相で振動してい るとき, AP とBP の差が, 半波長の偶数倍で あれば強めあい, 奇数倍であれば弱めあう。 (2) 弱めあう場所は, 実線(山) と破線 (谷) が重な る点であり,節線はそれらを連ねたものとなる。 (3) 線分AB上では,互いに逆向きに進む波が 重なりあい, 定常波ができている。 解説 (1) AP-BP=3.0cmであり, 半 波長 1.0cm の3倍(奇数 倍)である。 したがって、 Pでは弱めあ うため、振動 しない。 P. (2) 節線は,山と谷が重なる点を連ねた線であり, 図のようになる。 節線の数は6本である。 (3) 線分AB上には定常波ができており, 節線 は AB上の定常波の節を通る。 AB の中央の点 は腹であり,腹と節の間隔は波長の1/4 (0.5 cm),節と節の間隔は半波長 (1.0cm) である。 これから, 求める場所は, Aから0.5 1.5 2.5, 3.5, 4.5, 5.5cmのところとなる。 A B 中央 〔cm〕 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 Point A. Bは同位相で振動しているので,A. Bを結ぶ線分の中点は、定常波の腹になる。

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化学 高校生

(4)で、3枚目の解答の左ページの下から右ページの上にかけて書かれている等電点での電荷の関係と式の意味がわかりません。 教えてくださったら嬉しいです。

C (分子量: M) 0.260 g 版物の質量 生成物D (分子量: M+14.0) 生成物E (分子量: M+28.0) 6.105 g 7.104g 0.295 g 0.944g (1) 高分子試料 ABおよび生成物 C・D・Eのうちフェーリング液に対して還元性を 示すものをすべて、化合物の記号で答えよ。ただし、下線部(i)の事実に注意せよ。 (2) 下線部(i)の枝分かれ率を試料Aと試料Bで比べると(Aの枝分かれ率): (B の枝分 かれ率) =1xであった。xの値を有効数字2桁で答えよ。 241. <アミノ酸の電離平衡〉 中性アミノ酸であるアラニンは式① のように二段階の電離をする。 〔19 東京慈恵医大 ] CH3 5.0×10 CH3 2010-10 CH3 2 K K₁₂ *H3N-C-COOH Hat *H3N-C-COO + H+ H2N-C-COO +2H+ H 式① 値が大きいほど電離する COOH CH2 Hストル ここで,K, および K2 は第一電離および第二電離の電離定数である。 また、酸性アミノ酸であるグルタミン酸の構造式は図1で表される。 グルタミン酸の電離を式①と同様に表す時、グルタミン酸では不斉炭素 原子に結合しているカルボキシ基の電離が最も大きな電離定数を有する ことに注意する。そのため、グルタミン酸の電離は式 ②のように表される。 CH2 H2N-C-COOH H (図1) Ki [イ + H+ +2H+ エ +3H+ 式 ① ② で表されるように, アミノ酸を水溶液に溶 かすとそのpH に応じて電離状態が変化する。 ここで, アミノ酸内の電荷の総和が全体として0になる pH を等 電点という。図2のようにろ紙上にアミノ酸を滴下して 電流を流すと, 緩衝液(緩衝溶液)のpHに応じてアミノ 酸がろ紙上を移動する。 緩衝液を染み込ませたろ紙 ろ紙の中心を示す線 陰極側 |陽極側 電流を流す前の アミノ酸の位置 (図2) 以下の設問に答えよ。 ただし, (1) (4) (5) Ⅱの解答は四捨五入により小数第1位まで 示せ。 [HI]をもとめる ①式①において,アラニンの第一電離と第二電離の電離定数K, と K2 をそれぞれ 5.0×10 - mol/L, 2.0×10-1mol/L とする。アラニンの等電点を求めよ。 (2) アラニンの緩衝作用は等電点に近づくにつれて大きくなるか,それとも小さくなる

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化学 高校生

解答の線を引いているところは何を表しているのでしょうか?

発展例題27 緩衝液 Cl=35.5 Ag=108 →問題343 0.10mol/Lの酢酸水溶液10.0mL に 0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 5.0mLを 加えて、緩衝液をつくった。 この溶液のpHを小数第2位まで求めよ。 ただし、酢酸の |電離定数をK = 2.7×105mol/L, logio2.7 0.43 とする。 考え方 第1章 物質の変化と平衡 解答 衝液中でも、酢酸の電離平衡 が成り立つ。混合水溶液中の酢 酸分子と酢酸イオンの濃度を求 め、 電離平衡の量的関係を調べ ればよい。このとき,酢酸イオ ンのモル濃度は,中和で生じた ものと酢酸の電離で生じたもの との合計になる。これらの濃度 を次式へ代入して水素イオン濃 を求め, pH を算出する。 (映)BY 0.10x 残った CH3COOH のモル濃度は, 10.0 1000 ・mol -0.10x 5.0 1000 mol (15.0/1000) L -0.0333mol/L 0.10× mol また, 生じたCH3COONa のモル濃度は, 5.0 200 .0 1000 (15.0/1000) L =0.0333 mol/L 混合溶液中の [H+] を x[mol/L] とすると, CH3COOHH+ + CH3COO きく [H+] [CH3COO-] 0.0333 はじめ 平衡時 0.0333-x -0.0333 (mol/L) x 0.0333+x [mol/L] ① K₁=- [CH3COOH] xの値は小さいので, 0.0333-x=0.0333, 0.0333+x= [CH3COOH] 0.0333 とみなすと ②式から [H+] = K』 となるため, [H+]=- xK ② [CH3COO-] pH=-log10 [H+] = -log10(2.7×10-5)=4.57

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化学 高校生

高校化学です。 (2)がわかりませんでした。 濃度が何倍かを聞かれているので、それぞれのmolを、求めて比較するのは遠回りなのはわかるのですが、 1-α≒1の近似式は(2)のhco3-でも使えるのでしょうか? 酢酸やアンモニアのような弱酸、弱塩基は近似式1-α≒1があるの... 続きを読む

発展例題26 炭酸の電離定数 問題342 炭酸水中の炭酸の濃度を2.75×10-2 mol/L とする。 炭酸は式① のように電離し、生い た炭酸水素イオンはさらに式②のように電離する。ただし、式①および式②の電産者 をK」=4.4×10-7 mol/L, K2=5.6×10-1mol/Lとし, 有効数字は2桁とする。 H2CO3H++HCO3 ... ① HCO3H++CO32- ... ② (1) この炭酸水の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 1383 醸 (2)この炭酸水を希釈してpHを5.0とした。 [CO32-] は [H2CO3] の何倍か。 考え方 (1) Ki≫K2 なので、炭酸の2 段階目の電離を無視して1段 階目だけを考える。 1段階目 の電離度をα≪1 と仮定する と, 1価の弱酸の電離定数と 同様に1-α=1と近似できる。 K₁ a= C [H+]=√CK (2)K1, K2 をかけ合わせて [HCO3-] を消去し, [CO32-] と [H2CO3] の関係式をつくる。 解答 (1)K,≫K2 から, 2段階目の電離を無視する。 炭酸の1 階目の電離度をα とし, α ≪1 と仮定すると, K1 a= = C 4.4×10-7 mol/L =4.0×10-3 2.75×10-2mol/L これは1よりも十分に小さく仮定は正しい。 したがって [H+] =ca=1.1×10mol/L (2)K,xK2= [H+][HCO3-] [H+][CO?-] __ [H+][CO] [H2CO3] × = [HCO3-] [H2CO3] ここに[H+]=1.0×10 -5mol/L, K., K2 の値を代入する。 (2) [CO32-] -= 2.46×10-7 [H2CO3] 2.5×10~1 I 発 例題 解説動画

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