KIMIKA!|基礎から学ぶ高校化学

演習「単位計算のキソ」

約 5 分
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計算演習

化学計算と単位でやった計算の仕方、つまり「単位」を意識するということに重点をおいて、少し問題演習をすることにしよう。

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問題

(1) 水(H2O)1.0[mol]には何[コ]の水が含まれているか。
(2) 窒素(N2)2.0[mol]には何[コ]の窒素が含まれているか。
(3) 3.0×1023[コ]の水素(H2)は何[mol]か。
(4) 3.0[mol]の酸素は何[L]か。
(5) 44.8[L]の酸素は何[mol]か。
(6) 2.0[mol]の窒素は何[g]か。
(7) 4.0[g]の水素は何[mol]か。
(8) 2.0[g]の水素は何[L]か。
(9) 11.2[L]の中に含まれる窒素の数は何[コ]か。
(10)1.0[g]の水素は何[L]か。

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解答

(1) 6.0×1023[コ]
(2) 1.2×1024(=12×1023)[コ]
(3) 0.5[mol]
(4) 62.7[L]
(5) 2.0[mol]
(6) 56[g]
(7) 4.0[mol]
(8) 44.8[L]
(9) 3.0×1023[コ]
(10)22.4[L]

解説

(1)

アボガドロ定数6.0×1023(コ/mol)はどの物質でも同じだ。
つまりどんな物質でも1(mol)に含まれる個数は同じなんだね。

6.0×1023[コ/mol]×1[mol]=6.0×1023[コ]

(2)

これは(1)と同じようにできるね。
水でも窒素でも1[mol]に含まれる個数は6.0×1023コで変わらない。

6.0×1023[コ/mol]×2[mol]=1.2×1024(=12×1023)[コ]

(3)

この問題は個数からmolを求める問題だ。
(1)、(2)の逆だね。
これもただの単位計算だ。

(4)

どんな気体でも標準状態で22.4[L/mol]だったね。これを使おう。

22.4[L/mol]×3.0[mol]=67.2[L]

(5)

これは(4)の逆だね。ただ単位に注目すれば一発。

(6)

ここでは窒素のモル質量を使う(つまり分子量を使うってことね)

2.0[mol]×28[g/mol]=56[g]

(7)

(6)の逆だね。

(8)

これは2つの計算を組み合わせた問題だ。
まず、酸素のモル質量32[g/mol]と問題で与えられている[g]を使って酸素の[mol]を出して、それと22.4[L/mol]を使って、[L]を出していく。

(9)

これも(8)と同様2つの計算が組合わさっている。

(10)

これも2つの計算の組み合わせだ。

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