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高1化学IB物質量の計算

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  • 質問No.152739
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お礼率 1% (1/88)

解ける方、詳しい簡単な説明とともに解答をお願いします。スイマセン;

Q. ステアリン酸のシクロヘキサン溶液を清浄な水面に滴下すると、シクロヘキサンは揮発してステアリン酸分子が水面に広がり、分子が一層に並んだ単分子膜をつくることができる。ステアリン酸(分子式C17H35COOH)0.142gをシクロヘキサンにとかし、性格に500mlとし、これをビュレットに取り、1mlが何滴に相当するかを調べたら、50滴であった。次に、水面の表面積が300mlの水槽の中央に、ビュレットでステアリン酸のシクロヘキサン溶液を1滴ずつ滴下した。そして、水面を単分子膜で完全におおうのに10滴を要した。
(1)はかりとったステアリン酸は何モルか?
(2)水面を単分子幕で覆うのに要したステアリン酸は何モルか?
(3)(2)のステアリン酸分子の数は何個か?
(4)ステアリン酸分子の断面積(1分子当たり水面を占める面積)は、何mlか?


Q. 0度、1atmで一辺30cmの立方体容器に入る酸素は何gか?

Q. ヨウ素2.54gの中に含まれているヨウ素の原子数と同数の原子を含むダイヤモンドの質量は何gか。ただしC=12、I=127


Q. 青色の結晶である硫酸銅(II)CuSO4・5H2O 31.2gを115度に熱したところ、22,2gの青白色の粉末を得た。この物質の化学式は次のどれか。記号で答えよ。ただし、H=1,O=16,S=32,Cu=64とする。
ア、CuSO4・3H2O  イ、CuSO4・2H2O  ウ、CuSO4・H2O
エ、CuSO4



ばかでもわかる解説をお願いします。。。(笑)
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質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.2
レベル6

ベストアンサー率 7% (1/13)

A1. (1)ステアリン酸の分子量が
   C   H   O
   12×18+1×36+16×2=284
   0.142÷284=5.0×10^-4(mol)

  (2)500mlで5.0×10^-4mol
   10滴で1/5mlなので
   5.0×10^-4×(1/5÷500)=2.0×10^-7(mol)

  (3)2.0×10^-7×6.02×10^23=1.2×10^17(個)

  (4)300÷(1.2×10^17)=2.5×10^-16(ml/個)
    注 (4)の問題は間違ってませんか?表面積なのに
      単位がmlでは次元が間違ってます。

A2. 容器の体積=30×30×30=27000(cm^3)=27(l)
   22.4lで1mol(32g)だから
   32×27÷22.4=38.6(g)

A3. 分子量の比が127:12なので
   2.54×12÷127=0.24(g)

A4. CuSO4・5H2Oの分子量は
   Cu  S  H   O
   63.5+32.1+1×10+16×9=249.6
   249.6×(31.2-22.2)÷31.2=72
   H2Oの分子量は18なので
   72÷18=5・・・ 5個分水分子が蒸発
   答え エ
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  • 回答No.1

>ばかでもわかる解説をお願いします。。。(笑) そう言う前、調べるなり考えましょう!! 以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか? 「化学Ib」 このサイトで第1章が参考になります! キーワードは分子量・モル数・状態方程式・式量等です。 少し考えてどこが分からないのか? 補足お願いします。 ...続きを読む
>ばかでもわかる解説をお願いします。。。(笑)
そう言う前、調べるなり考えましょう!!

以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?
「化学Ib」
このサイトで第1章が参考になります!
キーワードは分子量・モル数・状態方程式・式量等です。

少し考えてどこが分からないのか?

補足お願いします。
補足コメント
miki6137

お礼率 1% (1/88)

考えてわからないから質問してるんですけど・・・
投稿日時 - 2001-10-17 15:45:04

  • 回答No.3
レベル9

ベストアンサー率 43% (44/101)

ご質問の内容のレベルがばらばらですね。1問目が一番厄介なので2問目から解説します。 miki6137さんのレベルがわからないので失礼な発言があるかもしれません。本当は、どこまで理解しているのかを明記していただいたほうが答えやすいのですが。 2問目  慣れないうちは、まず物質量n(含まれる分子のmol数)を求めてから質量wを出した方が理解しやすいと思います。 0度、1atmという状態を化学では標準 ...続きを読む
ご質問の内容のレベルがばらばらですね。1問目が一番厄介なので2問目から解説します。
miki6137さんのレベルがわからないので失礼な発言があるかもしれません。本当は、どこまで理解しているのかを明記していただいたほうが答えやすいのですが。

2問目  慣れないうちは、まず物質量n(含まれる分子のmol数)を求めてから質量wを出した方が理解しやすいと思います。
0度、1atmという状態を化学では標準状態といい、この状態では気体1molの体積が22.4リットルになることはご存知ですよね?22.4リットルは22400cm^3になるのですが、この換算はできますか?(1リットルは一辺10cmの立方体と同じ体積です)。
一辺30cmの立方体の体積は27000cm^3ですよね。
温度や圧力が等しいとき、同じ体積の中に含まれる分子の数は分子の種類とは関係なく常に一定です(アボガドロの法則)から、含まれる分子の物質量と体積は比例します。
1mol:nmol=22400cm^3:27000cm^3
従ってn=27000/22400[mol]となります。
酸素はO2ですから分子量は16×2=32。すなわち、1molの質量が32gです。
1mol:27000/22400mol=32g:wg
w=32×27/224=38.6g
Ans. 38.6g

ご理解いただけました?

3問目 ヨウ素とは二原子分子で常温で固体、昇華しやすい物質です(そんなこと、聞いてないって?でも化学を勉強するんだったらどんな物質かということにも関心を持ってくださいね)。
ヨウ素の原子量が127ということは127gのヨウ素の中にはヨウ素原子が1molあるということですね。これが2.54gあるのだから物質量nは
1mol:nmol=127g:2.54g
n=2.54/127=0.020mol
次にダイヤモンドですが、これは炭素の単体。すなわち、炭素原子のみでできていますね。炭素原子の原子量が12なので、炭素原子が1molあれば12gということになります。
これがヨウ素と同じ0.020molあるのですから
12×0.020=0.24g
Ans. 0.24g

この程度は原子量・分子量・式量の意味や物質量、質量などの関係がわかっていれば解ける問題です。ここが理解できないということは、この先の化学はずいぶんご苦労されることになりますよ。がんばってください。

では、少しレベルアップして、4問目。
硫酸銅(II)五水和物CuSO4・5H2Oという物質をご存知ですか?というより、そもそも、水和物ってわかりますか?
硫酸銅(II)というのは白い粉末ですが、硫酸銅(II)五水和物は青い結晶です。硫酸銅(II)が水溶液から結晶を作るときに、溶媒の水も取り込んで結晶を作っているのが硫酸銅(II)五水和物です。硫酸銅(II)1molに対して水5molという割合で取り込むので五水和物といいます。このように結晶に水が取り込まれた結晶のことを水和物といい、取り込まれている水を結晶水といいます。
結晶水は加熱すると容易に蒸発しますからその分軽くなります。
硫酸銅(II)の水和物についてある程度の知識があれば、5つの水分子のうち、4つがはじめに取れて硫酸銅(II)一水和物(青白色の粉末CuSO4・H2O)になり、さらに加熱すると残りの一つも取れてなくなり、硫酸銅(II)無水物(白色粉末CuSO4)になるので求められている答えが「ウ」であることは計算をしなくても見当がつくようになります。
それはともかく、計算しましょう。
はじめにある結晶の質量が31.2gで、これを加熱すると22.2gになった。すなわち9.0g軽くなったわけです。
硫酸銅(II)五水和物の式量が250ですから31.2/250molあったというのはいいですね。次に失われた水は水分子の分子量が18ですから9.0/18molということになります。
この二つの物質量を比較します。失われた水分子の物質量ははじめにあった硫酸銅(II)五水和物の物質量の何倍か。
(9.0/18)/(31.2/250)=(9.0×250)/(18×31.2)=250/62.4=4
このことから、硫酸銅(II)五水和物1molから水分子が4molずつ失われたことがわかり、残った粉末は硫酸銅(II)一水和物(青白色の粉末CuSO4・H2O)ということになります。

Ans. ウ

最後に1問目と思いましたが、長くなったのでいったん投稿します。
どの程度理解できたのか、あるいはもともとわかっていたのはどの程度なのかを補足していただけると、次(1問目)が回答しやすいのですが。よろしくお願いします。
補足コメント
miki6137

お礼率 1% (1/88)

ご投稿、本当に嬉しかったです!!!!すごくよくわかりました。説明を読んで理解ができて、なんとっ!友達に説き方を教えてあげることができたんです。本当にありがとうございました。もう一問は化学の授業の時間に補足で先生が説明してくださったのでわかりました!!こんなに丁寧で親切な登校がくるなんて思ってもいなかったので、とてもびっくりし、感激しています。また、教えてgooに私の名前があれば、ご投稿、よろしくお願いしますね☆
投稿日時 - 2001-10-19 19:23:41
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