薬剤師国家試験 第87回問85 解答の説明が納得できない

このQ&Aのポイント
  • NH3の塩素消毒による反応から、Cl2の消費量を求める問題。
  • 解答では、NH3の分解反応によりCl2が消費され、N2が生成されることを説明。
  • しかし、解答内の計算において、Cl2の消費量が1.5モルであるとされており、疑問が残る。
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解答の説明が納得できない

薬剤師国家試験 第87回問85 塩素消毒で,NH3が式(1)~(3)の反応に従って完全にN2に分解されるとすると,1モルのNH3を分解するときに消費されるCl2のモル数はどれか。ただし,Cl2は水中でCl2+H2OHOCl+HClに従って解離する。また,水中の他の成分は次の反応に影響しないものとする。   NH3  + HOCl  NH2Cl + H2O     (1)   NH2Cl + HOCl  NHCl2 + H2O      (2)   2NHCl2 + H2O → N2 + HOCl + 3HCl   (3) 解答は(1)で1モル、(2)で1モルを消費、(3)で1/2モルを生成しているので、計1.5モルである。 と書いてあるのですが「消費される」Cl2の量は2モルではないのでしょうか?

noname#146604
noname#146604
  • 化学
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質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • nananotanu
  • ベストアンサー率31% (714/2263)
回答No.3

質問者さんは計算はわかっていらっしゃる。何故1.5モルになるか、が分からないのではなく、あくまで消費されたCl2は2モルであって、『出てきた』Cl2を加味して1.5モルにするのが理解できない、ということでしょう。 閉じた系で実験したと仮定します。消費されたCl2(厳密には残ったCl2、ですね。生成物と比べるのだから)と生成されたCl2は区別できません(色が違う、とかいうわけじゃないし、名札を下げてるわけでもないし…)。ですから反応の前後で『減った』Cl2の量を『国語の定義としてはおかしな用法だが』"消費される"Cl2と表現しているのです。 言ってみれば慣例です。確かにおかしい(質問者さんの考えも、分かる)、と思います。 「こんなもんなんだ」って、割り切っちゃって下さい(^^;

その他の回答 (2)

noname#116453
noname#116453
回答No.2

その説明のとおりで問題ないと思いますけどね。 納得がいかないというのであれば式をまとめてみれば明白です。 2NH3 + 3HOCl → 3H2O + N2 + 3HCl 問題でわざわざ分けてあるのは、全部まとめちゃったら簡単すぎて問題にならないからでしょう。

  • okazariY
  • ベストアンサー率18% (19/102)
回答No.1

(3)式のHOClが同式内のHClによって可逆反応によりCl2を生成するので、その分の0.5モルを(1)(2)で消費されるCl2より差し引かれています。

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