科学の計算問題を教えてください！

質問

先日テストがあったのですがかなり酷い点数をっ取ってしまいました。
下のような問題なのですが、、、

次の各問に答えよ。ただし、アボガドロ定数は６．０×１０＾２３/mol、原子量はH＝１．０、N＝１４、
O＝１６、Cl＝３５.５、Cu＝６４とする。

１、標準状態で１１．２Lのアンモニアに含まれる水素原子の物質量は何molか。有効数字２桁で求めよ。

２、３．０×１０＾２１この塩素分子の質量は何ｇか。有効数字２桁で求めよ。

３、炭酸ナトリウム５．３ｇに含まれるイオンの総数を有効数字２桁で求めよ。

４、標準状態での密度が１．９６/Lである気体の分子量を整数値で求めよ。

５、同温同圧において、ある気体の密度は水素の密度の１５倍であった。この気体の分子量を整数値で求めよ。

６、ある金属のM(原子量１５２)の酸化物を６．１６ｇ取り、これを完全に還元したところ、金属が５．３２ｇ得られた。この酸化物の組成式をMxOy(x、yは自然数)の形で表せ。

これらの問題なのですが、、、

物質量＝構成粒子数/アボガドロ定数[mol]や
物質量＝物質の質量[ｇ]モル質量[ｇ/mol]
などの公式を教科書や参考書を見たのですが全く理解できませんでした。

そもそも物質量ってなに？って言うところから始まるくらいです、、、

この６問をなるたけ詳しい解説と回答付きで教えていただけないでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.1

Saturn5 · ベストアンサー

かなり酷い点というのは０点ですね。
ひとつでもわかれば全部がわかるはずです。

（１）１１．２Ｌのアンモニアが何ｍｏｌかわかりますか？
１ｍｏｌの気体は種類にかかわらず、標準状態で２２．４Ｌです。
ですから、１１．２Ｌでは１１．２／２２．４＝０．５〔ｍｏｌ〕です。
アンモニアはＮＨ３なので、１つのアンモニア分子中にＨ原子は３個です。
ですから、ＮＨ３が０．５〔ｍｏｌ〕ならなＨは１．５〔ｍｏｌ〕です。

（２）１ｍｏｌの粒子数は種類にかかわらず６．０×２０＾２３〔個〕です。
３．０×１０＾２１〔個〕は３．０／６．０×１０＾２＝０．００５〔ｍｏｌ〕
Ｃｌ２は１ｍｏｌで７１〔ｇ〕です。

（３）Ｎａ２ＣＯ３は電離すると２Ｎａ＋とＣＯ３２－の３個のイオンになります。
炭酸ナトリウムの式量は１０６なので、５．３〔ｇ〕が何ｍｏｌかわかりますね。
これを３倍しあｍす。

（４）分子量とは１ｍｏｌの質量です。
気体１ｏｌは２２．４Ｌなので、１Ｌあたり１．９６ｇの気体の
２２．４Ｌの質量を求めます。

（５）密度＝分子量／２２．４　なので、分子量に比例します。

（６）ちょっと難しいです。センター試験レベルです。
問題文より、金属Ｍの質量：酸素Ｏの質量＝５．３２：０．８４
１５２×ｘ：１６×ｙ＝５．３２：０．８４

お礼

詳しくありがとうございました。
助かりました。

回答No.2

ORUKA1951

＞などの公式を教科書や参考書を見たのですが全く理解できませんでした。
　数学、物理、化学を問わず公式を覚え使い方を知ればよい・・・なんてものではありません。年号と事件、登場人物を覚えればすべて事足りるような科目とは違う。

　物質量・・・次ぎをよく読んで理解すること
Q1: 幼稚園児1000kgと高校生2000kgどちらが多いか？
　　・・・高校生が倍・・・なんて言って良いのか？
Q2: 0℃の水に食塩は26g、ショ糖は180g溶ける。どちらがたくさん溶けるか
　また、その水溶液中にどちらがたくさんの物質を溶かしこんでいるか？
　　・・・家庭科ではショ糖のほうがたくさん溶けるというけど、そんな比べ方で良いのか

Q1: この園児の平均体重16.7kg、高校生の平均体重60kgとすると、園児は60人、高校生は25人
　　【人の多寡を比較するのは人数ですから】総重量で比較するのは間違い

※重要な説明
Q2: 食塩とショ糖を重さで比較するのは同じ理由で変じゃないのか？
　食塩と言う物質の最小単位をNaClだとすると、NaCl一塊の質量は原子量から式量は58.5。ショ糖の最小単位をC₁₂H₂₂O₁₁とすると分子量は342。

(注1)式量・分子量・原子量は質量数12の炭素原子1個の質量を12としたときの比ですから、このままでは比較できない!!←【重要】
(注2)ところが物質の量は個数(人数)で数えるべきなのだが、この方法ではとてつもない数字になってしまう。
(注3)そこで、物質の量を示す個数に変わる単位として物質量を考える
(注4)物質量の単位はmolとする。
(注5)モルを次のように定義する。
【引用】＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ここから
　モルは、0.012キログラム（12グラム）の炭素12の中に存在する原子の数と等しい要素粒子を含む系の物質量である。
　モルを用いるとき、要素粒子を指定する必要があるが、それは原子、分子、イオン、電子その他の粒子、またはこれらの粒子の集合体であって良い。
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ここまで［モル - Wikipedia( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A2%E3%83%AB )］より

　この定義と、(注1)から、原子量、式量、分子量は、そのまま1molの物質の質量を示すことが定まる。
★この基本を完全に理解しておくこと。
　合わせて、気体はその種類を問わず標準状態では22.4Lの体積を占める事を理解して置けばよい。
　・古い教科書では22.4Lとなっています。
　　SATPでは24.8リットル、
　　STPでは22.7リットル
　　(1997年より前は22.4リットル)<-- いまだにこの値をよく見かける。この問題もそう
　　　⇒標準状態 - Wikipedia( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A8%99%E6%BA%96%E7%8A%B6%E6%85%8B#.E4.BD.93.E7.A9.8D )

　そのうえで、Q2を考えてみよう。
Q2: 20℃の水に食塩は26g、ショ糖は180g溶ける。
　NaCの式量は58.5。ショ糖の分子量は342なので、1molの質量はそれぞれ58.5g,342g
　￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
　食塩 約0.44mol、ショ糖約0.52molが溶けることになる。
　そんなに大差ないですね。
　一方水溶液中では、NaClは完全に電離しているので、
　　NaCl → NA⁺ + Cl⁻
　　ナトリウムイオン、塩化物イオ共に　0.44mol、都合0.88molのイオンが溶けている。

　ここまでを完璧に理解すること。そのためには
・原子量、式量、分子量
・物質量とその単位
・電離
　などを理解する必要があります。

　科学は基礎から積み上げないと決して上達しません。上の質問を見直すといずれも基礎的な問題として簡単に解けるでしょう。

　そのうえで、

お礼

詳しく基礎を教えていただきありがとうございます。
もう一度見直したいと思います。