化学 高分子の計算問題 質問２点です

質問

化学 高分子の 基本的な計算問題 質問２点です

以下の計算式で
質問１： （4.8×10＾４ ÷ 192）×２×１８＝9000ｇがだめな理由がわかりません。
質問２： （120÷192）×２×１８＝２２.5ｇと計算しなければいけないか理由がわかりません。
誰かおしえてくれませんか。。。問題や正解は以下です。。。

問題：分子量4.8×10＾４のポリエチレンテレフタラート120ｇを単量体にまで加水分解するのに必要な水は何ｇか

誤答： （4.8×10＾４ ÷ 192）×２×１８＝9000ｇ

正解↓
繰り返し単位で考えればよいので、分子量は使わなくてもよいので以下のように考える
繰り返し単位１つにつきエステル結合が２つ含まれる
エステル結合１つを加水分解するのにH2Oは１つ必要である
繰り返し単位の分子量は１９２、H2O＝１８より
答 （120÷192）×２×１８＝２２.5ｇ

回答No.4

akihiro55555 · ベストアンサー

自分で計算式を考えるのはいいことですよ！！

他の回答の通り、分子量と加水分解に必要な水の量に関係はありません。
ですが、無理やり分子量を使ってみます。

{１２０ / （4.8 x 10^4)} x ｛(4.8 x 10^4) / 192 x 2 x 18}

１２０ / （4.8 x 10^4)：　分子量が4.8 x 10^4のPET120 gの物質量
(4.8 x 10^4) / 192 x 2 x 18：　分子量が4.8 x 10^4のPET 1molを加水分解するのに必要な水の量

これを計算すると分子量はなんであれ消えてなくなります。
誤答では前半の式がなかったですね。
おしいです。

上の式を自分で導ければ、分子量と加水分解に必要な水の量に関係がないことを自分で証明できます。
僕はこの方法が一番の勉強法だと思います。
その調子で頑張ってください。

回答No.3

cipher_roy

加水分解に必要な水の量を算出するのに必要なのは、エステル結合している部分の量のほうであって、高分子の分子量がいくつかというのは関係ありません。

例えば、分子量１００万の主鎖１本と分子量１万の主鎖１００本を加水分解するのとでは、主鎖の繰り返し単位部分の数は等しいですね。重量でも同じことです。
（厳密には開始末端部分の重量が変わりますが、高分子の場合は開始末端部分の重量は主鎖に比べて非常に小さいので、誤差の範囲内に吸収されてしまう）

すなわち、分子量の部分にとらわれてしまうのはクイズの引っ掛けに乗っているようなもので、本来考えるべき方向性からそれてしまっている（着目すべき点に気づいていない）わけです。

なので、繰り返し単位一つ分に戻った時のモル数がどのくらいの量になるのかを考え、それに相当する水の分子の必要量（２×１８）をかけ、重量としての水の必要量を計算する・・・という形で正しい解答に辿り着くわけです。

回答No.2

medchemist

ポイントは、反応に関わる分子のmol比と、材料となっている物質のmol数を考えることです。
反応の関わる分子のmol比は正解に書いてある通りです。
mol数を出すのに、ポリエチレンテレフタレートの120gと基本単位の分子量が必要です。

誤答には120gが使われていません。
材料の量が計算式に入っていないので、間違っていることが分かると思います。

正解の式の解説を足しておきます。
120gを192でわると、ポリエチレンテレフタレートの繰り返し単位のmol数がでます。
ポリエチレンテレフタレートの繰り返し単位一つにつき、エステル結合が二つあるので
反応点が２つあることになります。
それを表しているのが(120÷192)*2です。これが反応する水分子のmol数と等しい値と
なります。そこに18をかけることで、反応する水分子の重さとなります。

回答No.1

gohtraw

（4.8×10＾４ ÷ 192）×２×１８＝9000ｇ
4.8*10^4÷192　の部分はＰＥＴ４８ｋｇ中に含まれる繰り返し単位の数なので、それに２と１８をかけると、ＰＥＴ４８ｋｇを加水分解するのに必要な水の量になりますね。

丁寧にやるとすれば
4.8*10^4の分子量をもつＰＥＴに繰り返し単位は
4.8*10^4÷192　個
あり、このＰＥＴが１２０ｇあるので物質量は
120÷(4.8*10^4）　モル
です。このＰＥＴを加水分解するには
4.8*10^4÷192*120÷（4.8*10^4)*2　モル
の水が必要です。結果として正解とりて記載されたのと同じですね。