相対質量の異なる分子数の数え方〜四塩化炭素〜

目次

はじめに

【プロ講師解説】このページでは『相対質量の異なる分子数の数え方〜四塩化炭素〜』について解説しています。


前提

  • 例えば、塩素Clと炭素Cにはそれぞれ2種類の同位体が存在する。
  • このとき、ClとCから出来た化合物である四塩化炭素CCl4にはいくつの「相対質量が異なる分子」が存在するだろうか。
  • 例えば、塩素の同位体の1つである35Clが4個と炭素の同位体の1つである12Cが1個で形成された四塩化炭素CCl4の相対質量は「35+35+35+35+12=152」となるし、35Clが2個、37Clが2個、13Cが1個で形成された四塩化炭素CCl4の相対質量は「35+35+37+37+13=155」となる。
  • 今回は、このような相対質量の異なる分子数が複数存在する場合の、分子数の数え方について解説する。

参考:【決定版】相対質量・原子量・分子量・式量の定義、求め方、計算問題」「同素体・同位体(違い・例・硫黄・炭素・酸素・リンなど)


相対質量の異なる分子数の数え方

問題

塩素には35Clと37Clの、炭素には12Cと13Cの同位体が存在するとして、CCl4には相対質量の異なる分子が何種類存在するか。

『早稲田大学 2016年 参考』

  • 上で述べたように、塩素と炭素にはそれぞれ2種類ずつ同位体が存在する。
  • これらが形成する分子「四塩化炭素CCl4」の相対質量は、4個のClの相対質量と1個のCの相対質量の合計で表されるため「4個のClと1個のCの組み合わせ」を考えていく必要がある。
  • 組み合わせを考える際は全てのパターンを網羅するように紙に1つ1つ書き出す(そこまで組み合わせパターンが多い問題が出題されることは少ないため、数学のように数式を使って考える必要はない)。
    まずは、塩素の同位体35Clと37Clの組み合わせを書き出す。
  • 次に、炭素の同位体について考える。
  • 炭素の同位体は12Cと13Cの2個のため、塩素の組み合わせと合わせて考えると次のようになる。
  • 以上より、四塩化炭素の相対質量の異なる分子の数は10個である。

【新課程対応】化学の計算ドリル大好評発売中!

高校化学・化学基礎の計算問題が苦手な人に向けた計算ドリルを発売しました。豊富な問題数で、入試頻出の計算問題の解き方を身につけることができます。

【新課程対応】無機化学ドリル発売中!

無機化学の知識を総ざらいできるオリジナル問題集ができました。解答・解説編には入試頻出事項が一通りまとめられており、まとめノート/参考書としての役割も果たします。

【新課程対応】有機化学ドリル発売中!

有機化学に関する入試頻出事項を演習することのできるオリジナル問題集が紙の本になりました。暗記項目だけではなく、計算問題や思考力が問われる問題についても触れています。

著者情報

元講師、薬剤師、イラストレーター
数百名の中高生向け指導経験あり(過去生徒合格実績:東工大・東北大・筑波大・千葉大・岡山大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)。
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
気に入ったらシェアしてね!
目次