【化学の問題かっこに入る文字を教えてください】
1 mol/Lの食塩水と0.5 mol/Lのショ糖液を各500 mLずつ混合し,1 Lの溶液をつくったとき,それぞれの濃度は,( 1 )mol/Lおよび( 2 )mol/Lとなり,その溶液1mLの中には食塩( 3 )mgとショ糖( 4 )mgが含まれる.
濃塩酸には35%以上の塩化水素HClが溶けている.37%の濃塩酸の密度は1.19 g/mLであることを利用して濃塩酸の濃度( 5 )mol/L(少数第1位まで)を計算しなさい.
A 回答 (1件)
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No.1
- 回答日時:
何が分からないのですか?
物質の量の測り方である mol の考え方を理解していますか?
原子であれ分子であれ、それを「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると、それが「1 mol」の物質量になります。
そして、原子や分子を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると、その質量が「原子量」「分子量」「式量」に「グラム」を付けた数値になるのです。(というか、そうななるように決めた数値が「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)ということ。原子や分子1個は極めて軽いが、このぐらいの個数を集めると「グラム」のオーダーになる)
それが「mol」の意味です。
化学反応は分子・原子どうしで起こりますから、「同じ mol 数どうし」あるいは「反応式の係数に相当する mol 数どうしが反応する」ことになるので、物質の量を「mol」で表すと便利なのです。
「同じ mol なら原子・分子の個数が同じ」ということです。
つまり、例を挙げれば
・炭素(原子量12) を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 12グラム。ということは、炭素12 のモル質量は 12 g/mol。
・酸素(原子量16)を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 16グラム。ということは、酸素16 のモル質量は 16 g/mol。
気体の酸素は酸素原子が2個結合した「分子:O2」の形なので、分子量は 32。従って酸素分子を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 32グラム。ということは、酸素ガスO2 のモル質量は 32 g/mol。
・CO2 (分子量44) を「アボガドロ定数」(= 6.02 * 10^23)の個数だけ集めると(つまり 1 mol の物質量)、その質量は 44グラム。ということは、CO2 (分子量44)のモル質量は 44 g/mol。
これを使えば
>各500 mLずつ
なので、食塩は 0.5 mol、ショ糖は 0.25 mol 入っていることになります。
それが混合溶液「1 L」の状態ですから
(1) 食塩は 0.5 mol/L
(2) ショ糖は 0.25 mol/L
です。
その 1 mL 中には、
・食塩:0.5 × 10^(-3) mol
・ショ糖:0.25 × 10^(-3) mol
含まれる。その質量は
・食塩 NaCl (式量 22.99 + 35.45 = 58.44)→ 58.44 g/mol
なので、0.5 × 10^(-3) mol は
58.44[g/mol] × 0.5 × 10^(-3) [mol] = 29.22 × 10^(-3) [g]
≒ 29.2 [mg] ←(3)
・ショ糖 C12H22O11 (分子量 12.01 × 12 + 1.01 × 22 + 16.00 × 11 = 342.34)→ 342.34 g/mol
なので、0.25 × 10^(-3) mol は
342.34[g/mol] × 0.25 × 10^(-3) [mol] = 85.585 × 10^(-3) [g]
≒ 85.6 [mg] ←(4)
37%の濃塩酸の密度が 1.19 g/mL であれば、1 L の質量は
1.19 kg
濃度が 37% であれば、塩化水素の質量は
1.19 [kg] × 0.37 = 0.4403 [kg] = 440.3 [g]
塩化水素 HCl(式量 1.01 + 35.45 = 36.46)→ 36.46 g/mol
なので、440.3 g は
440.3[g] ÷ 36.46[g/mol] = 12.0762・・・ ≒ 12.1 [mol]
これが 1 L 中に存在するので、モル濃度は
(5) 12.1 mol/L
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