「沸点が最も高くなるのはどれか」の考え方。。。

質問

【問題】
次の物質が１００ｇの水に溶けているとき、沸点が最も高くなるのはどれか。
ただし、電解質は完全に電離しているものとし、
（　）内の数字はそれぞれの物質の分子量あるいは式量である。

１．ブドウ糖（１８０）　１．８ｇ
２．ショ糖（３４２）　１．７１ｇ
３．塩化ナトリウム（５８．５）　１．１７ｇ
４．尿素（６０）　１．８ｇ
５．塩化カルシウム（１１１）　１．１１ｇ

【答え】　３番

【解説】
１．　０．０１ ｍｏｌ
２．　０．００５ ｍｏｌ
３．　０．０２×２＝０．０４ ｍｏｌ
４．　０．０３ ｍｏｌ
５．　０．０１×３＝０．０３ ｍｏｌ

【教えてください！】
（１）　『沸点が最も高くなるもの』＝『粒子のモル数が最大のもの』のようなのですが、
まず、この解釈は合っていますか？

（２） ２と５についてのみ、『×２』や『×３』とするのは、何故ですか？

（３） この『×２』や『×３』が意味するものは、何ですか？

（４）　そもそも、この計算式って、どうでしたっけ？（苦笑い）
※　以前、化学を投げ出して、久々に勉強を再開しました。
すっかり忘れました。（←「＋α」元から分からなかった）

（５）　問題文にある「電解質が完全に電離している」とは、どういう意味ですか？

「超」初心者相手へのご解説をお願いします。
よく考えてからお返事したいので、お礼・ポイント発行が遅くなる場合がございます。

回答No.4

rei00

既に回答が出ているようですが，少し補足致します。

【１】
　厳密には少し違います。『沸点が最も高くなるもの』＝『粒子の質量モル濃度が最大のもの』です。

　ただし，今の場合は D-edge さんもお書きの様に，溶媒（水）が同じで，溶媒の量（100 g）も同じですから，結果として『沸点が最も高くなるもの』＝『粒子のモル数が最大のもの』になります。

【２，３】
　上で書いた様に『沸点が最も高くなるもの』＝『粒子のモル数が最大のもの』ですから，それぞれの「粒子のモル数」を求める必要があります。

　「ブドウ糖」，「ショ糖」，「尿素」は分子として水に溶けますから，「粒子＝分子」です。したがって，「粒子のモル数＝分子のモル数」であり，分子のモル数を求めれば良いです。

　が，「塩化ナトリウム」や「塩化カルシウム」等の塩は，水に溶けると電離してイオンの状態になります。そのため，「粒子＝イオン」です。

　「塩化ナトリウム（NaCl）」の場合，NaCl １個から Na+ と Cl- の２個のイオンができますから，粒子（イオン）のモル数を求めるには NaCl としてのモル数を２倍する必要があります。

　同様に「塩化カルシウム（CaCl2）」では，CaCl2 １個から Ca2+ １個と Cl- ２個（計３個）のイオンができますから３倍する必要があります。

【５】
　「電離している」とは，電解質（塩など）が正負のイオンの状態で存在している事を意味しています。で，加えた電解質の内，どの程度が電離しているかを示しているのが「完全に」です。つまり，「電解質が完全に電離している」の場合は，加えた電解質の全てがイオンの状態になっている事を意味します。

　例えば，「５０％が電離している」とかであれば，加えた電解質の半分はイオンの状態で存在していますが，残りの半分はイオンにならずに存在している事を意味しています。５番の塩化カルシウム 1.11 g (0.01 mol) でいえば，半分の 0.005 mol がイオンになりますから粒子のモル数は３倍の 0.015 mol，残りの 0.005 mol は CaCl2 の状態ですから 0.005 mol で，合計して全粒子数は 0.020 mol という事になります。

　いかがですか，完全に解離している場合と違いますね。このように，どの程度解離しているかを示さないと答えが得られないので，「電解質が完全に電離している」という形で解離の程度が示してあるわけです。

お礼

いつもいつも、ありがとうございます。
分かったような分からないような・・・
いや、ご解説を見ながら解くとＯＫなのですが、自分ひとりではまだまだ・・・
試験会場にrei00様も、ご一緒しましょう♪

とりあえず、ご回答は印刷しておきます。
本当にありがとうございました。