どちらが正しい？

質問

単純な例で示しますので、判断してください。
（問題）ある溶液のＮａ濃度を分析したら、２３ｇ／ｌ（溶液１Ｌに、23ｇ溶解）でした。このとき、硫酸ナトリウム（無水塩、Ｎａ2ＳＯ4）濃度として換算してください。（Ｎａ2ＳＯ4の分子量：１４２、Ｎａ：２３、Ｓ：３２、Ｏ：１６）
答：Ａ　
　　２３÷（（２３×２）÷１４２）　≒　７１　ｇ／ｌ
　分析値÷（　Ｎａ×２÷Ｎａ2ＳＯ4）≒Ｎａ2ＳＯ4換算値
　（理由）Ｎａ2ＳＯ4の分子中にＮａは２つあるため、その含有率から換算する。
　　　　　２３ｇ／ｌは、トータルＮａ濃度だから、Ｎａが２つと考えるべきだ。
答：Ｂ
　　２３÷（２３×÷１４２）　≒　１４２　ｇ／ｌ
　分析値÷（　Ｎａ÷Ｎａ2ＳＯ4）≒Ｎａ2ＳＯ4換算値
　（理由）Ｎａの分析値は、Ｎａ単独で存在している。だから、分析値の換算に置
　　　　　いてもＮａは１つとして計算する。Ｎａが２つと考えるのはおかしい。

このような２つの考えが対立しており、両者が譲りません。私は、Ａの答えを支持しているのですが、納得いく説明方法はないでしょうか？
高校の化学の知識で十分と思うのですが、その程度で判るように教えてください。

回答No.3

masa1000rx · ベストアンサー

ふたつともだめなのですか、、、はーー、困りましたね。 Na が二個のところが問題なのですね、、

　では、こうしましょう。「絵」を書きましょう。ビーカーの絵を書いて、中に Na を○として数個（偶数）書きます。別途横にリファレンスとして Na2SO4 を○○□として書いておきます。（SO4 が□です。）で、問題を以下のようにかえます。

　「ビーカーの中の○の数を数えると XX 個でした。この○が「○○□」由来だとすると「○○□」は何個必要でしょうか。」

　これだったらわかるでしょう。これで Na 二個の意味を視覚的に分かってもらえれば、後はモルの概念に置き換えるだけで、大丈夫！！

　いかがでしょう？だめ？

お礼

再度御教授ありがとうございます。
実は、メールを頂く前に自分で「お絵かき説明」をしてみました。
相手には失礼かもしれなかったですが、無事解決？した様子です。
ビジュアルでの説明は、説得力があったようです！！

回答No.2

kexe

下でmasa1000rxさんが答えられているので良いと思います。
高校でモル数と分子量、質量の関係は習うはずですので
モル数を考えた場合の回答を。

まず１モルのＮａ２ＳＯ４は２モルのＮａが１モルのＳＯ４と結合しています。
つまりＮａＳＯ４のモル数＝ＳＯ４のモル数＝１／２×Ｎａのモル数
書くまでもないでしょうが
分子量×モル数＝質量（ｇ）

ここで２３ｇ／ｌですから
これは１モル／Ｌと置き換えられます。
さらに上で書いた関係からＮａＳＯ４のモル数は０．５モル／Ｌとなり、
これに分子量をかければ答えは ７１ｇ／Ｌとなります。

これでいかがでしょうか。

ちなみにＢの考えの間違っているところは
Ｎａが単独で存在していると考えた場合、元がＮａ２ＳＯ４なので
１つの硫酸ナトリウムから２つのナトリウム分子が生成されるということを
考えてない点です。

お礼

早速の回答ありがとうございます。
Ｂの考え方が間違っているのは「１つの硫酸ナトリウムから２つのナトリウムが生成されるということを考えてない」事なのですが、それを納得させることができないのです・・・・。　　他にも、同様の計算が・・・・。　　ちなみに、この様な計算が半分日常的な仕事をしています。

回答No.1

masa1000rx

邪道ですが、逆から考えればいいのでは。

　一分子の Na2SO4 は、二分子の Na+ と一分子の SO4(2-) でできています。質量比になおすと、Na+ の 23 x 2個 = 46 に対して、SO4(2-) は {32 + (16 x 4)} x 1個 = 96 です。

　すなわち、Ａ）の 71 g のNa2SO4 は、23 g の Na+ と 48 g の SO4(2-) 、ｂ）の142 g の Na2SO4 は、46 g のNa+ と 96 g の SO4(2-) からできています。

　だから答えはＡです。（Ｂだと Na+ が倍になるでしょう？）

　いかがですか？（最近は高校ではモルとかは習わないのでしたっけ？）

お礼

早速の返答ありがとうございます。
この問題は、ある先輩とのやりとりから発生しました。先輩は、理系大卒後２０年以上のベテランです。頂いた回答のような説明をしても、なかなか納得しません。
これだ！！という納得させる方法はないでしょうか？　　
さらに、他に問題が発生中・・硼砂の中の硼素の考え方でも、もめています。