科学計算

質問

化学初心者です。
以下の式の答えが知りたいです。

１、標準状態で２．８Ｌを占めるアンモニアを水に溶かして５００ｃｍ3とした水溶液のモル濃度。

２、2molのプロパンを完全に燃焼させたとき、発生する二酸化炭素の質量は何グラムか。
原子量は、Ｈ＝１　Ｃ＝１２　＝１６

３、濃度がわからない硫酸20ｃｍ3を中和するのに、0,100mol/Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を４ｃｍ3要した。この硫酸の濃度は。

４、アンモニアと水の生成熱は、それぞれ４６ｋｊ/mol、２８６ｋｊ/molである。アンモニアの燃焼熱は？
ただし、アンモニアは酸素中で燃焼して窒素と水になる。
４ＮＨ3＋３Ｏ2→２Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ

解説付きですとさらに喜びます；；
何卒よろしくお願いいたします。

回答No.4

KURUMITO · ベストアンサー

化学の基本がなっていないという気がします。これを機会によく理解できるように頑張ってください。

問題１について

１mol の気体の標準状態での体積は22.4 Lですね。ですから2.8 Lのアンモニアの物質量は

2.8 / 22.4 = 0.125 mol

そのアンモニアが 500 mlの水に溶けているのです。ところでアンモニアのモル濃度は 1 L に含まれるアンモニアのモル数ですから

0.125 * 1000 / 500 = 0.250 mol/l

問題2について

初めにプロパンが燃焼するときの反応式を考えることが重要です。プロパンの分子式は C3H8 でそれが酸素と反応して二酸化炭素と水が生成すると考えられます。ですから反応式は

C3H8 + 5 O2 →　　3 CO2 + 4 H2O

反応式では右側と左側でそれぞれの原子の数が同じになるように係数を考えることが必要ですね。

上の式から１mol のプロパンが燃焼すれば 3 mol の二酸化炭素が生成します。2 mol のプロパンでは

2 * 8 = 8 mol

ところで１mol の二酸化炭素の分子量は

12 * 1 + 16 * 2 = 44 g/mol

したがって生成した二酸化炭素の質量は

8 * 44 = 352 g

問題3について

初めに硫酸と水酸化ナトリウムの反応式を考えます。

H2SO4 + 2 NaOH →　　Na2SO4 + 2 H2O

上記の反応から1 molの硫酸を中和するためには 2 mol の水酸化ナトリウムが必要であることがわかります。

ところで滴定に使われた水酸化ナトリウムの物質量は

0.1 * 4 /1000 = 4.00 * 10^-5 mol

したがって中和反応に使われた硫酸の物質量は

4.00 * 10^-5 * 1 / 2 = 2 * 10^-5 mol

この硫酸が 20 ml 中に含まれていたことになります。ところで硫酸の濃度は　1 L 中に含まれる硫酸の物質量ですから

2 * 10^-5 * 1000 / 20 = 1.00 * 10^-3 mol/l

問題4について

水の生成熱とアンモニアの生成熱が与えられています。初めにこれらの分子の生成反応の式を考えます。

H2 + 1/2 O2 = H2O + 286 (1)式

1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3 + 46 (2)式

生成反応の式では必ず生成する目的の分子についての係数が1になるようにすることが重要です。

そこでアンモニアの燃焼熱　X ですがその反応式は次のようになりますね。

NH3 + 3/4 O2 = 1/2 N2 + 3/2 H2O + X　　　(3)式

(3)式の左辺を(1),(2)式で置き換えた式にしますと

1/2 N2 + 3/2 H2 -46 + 3/2 H2O + 429 - 3/2 H2

= 1/2 N2 + 3/2 H2O + (429-46) = 1/2 N2 + 3/2 H2O + 383

となって（3）式の右辺と一致した式が得られます。　すなわち　アンモニアの燃焼熱は　383 kJ/mol

お礼

丁寧な解説付きありがとうございます。

化学を初めて2週間経過したところです。
どうしても教えなければ行けない内容がありまして。

やはり基礎ができていなければいけませんね。

これから頑張ることとします。

ありがとうございました。

回答No.3

Tacosan

少なくとも 2 の答は間違っています. プロパンの分子式を書いて, プロパン 1 mol あたり炭素が何 mol あるかを数えてみてください.

お礼

ご回答ありがとうございます。

順序良く化学を覚えることができればいいのですが、時間があまり無くてレベル差が＾＾；

プロパンの分子式　炭素　このキーワードでやってみます。

おやすみなさい

回答No.2

Tacosan

「どう計算して」それぞれの結果が得られたのかも書いてあるといいねぇ.

たとえば, 「間違った答え」があったときに「答えしか書いていない」と「違う」としか言いようがないでしょ? でも, 「このように考えてこう計算した結果答えはこうなった」という書き方なら「ここがこんな風に違う」と, より詳しい解説をしてもらえる可能性が高くなるよ.

お礼

了解しました。
訂正いたします。

補足

訂正の仕方が分かりませんでした。なので補足入力の場所を借り訂正します。

１、　　２２，４÷５００を計算し、０．0448　10-2と言うことなので、一番近い５×10-2　なのでは？という風に回答しました。

２、　２molなので22.4×２なのかなと思いましたが、二酸化炭素の質量は何グラムということなので、Ｃ＝１２とＯ2＝32を足して44ｇとしました。

３、　該当した公式がなかなか発見できず、水酸化ナトリウム4.00ｃｍ3を硫酸20．0ｃｍ3で割り、0.2と出たので、0.200mol/Ｌとしました。

４、問題集を見ると燃焼熱は、生成熱同士で-し、答えを導いていたので、286ｋｊ－46ｋｊとしました。

回答No.1

noname#160321

教科書を読みなさい。

お礼

質問内容が一方的過ぎて申し訳ございません。
自分の回答では、
１、　５×１０－2

２、44ｇ

３、0，2mol/Ｌ

４、240ｋｊ

と出ました。

補足

計算し、回答も致しました。しかし、解答用紙がございません。なので質問した次第です。