化学の質問です。
ベーキングパウダー(主成分は炭酸水素ナトリウム) 4.5gを加熱すると. 狀態 で0.56L の二酸化炭素が発生した。 ベーキングパウダーに含まれる炭酸水素ナトリウムの割合 (質量 パーセント) は何%か。 次の数値 A~Eのうちから, 適切なものを1つ選べ。 ただし、加熱によって主 成分はすべて反応し、 それ以外の物質は反応しないものとする。
これなにをどうしたらいいかわかりません。
わかりやすく教えてください。お願いします。
No.4
- 回答日時:
No.1&3 です。
おそらく、物質の量の測り方である mol の考え方を理解できていないための質問ですね。
なので補足説明。
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。
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
No.1 です。
ああ、#2 さんのような「化学反応式」で考えないといけませんね。
2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
生成する二酸化炭素が 0.025 mol なら、それを発生させる炭酸水素ナトリウムはその2倍の 0.05 mol ですね。
なので、炭酸水素ナトリウムの質量は
84 [g/mol] * 0.05[mol] = 4.2 [g]
これがベーキングパウダー 4.5 g に含まれるので、その濃度は
4.2[g] / 4.5[g] = 0.9333・・・ ≒ 0.93 = 93%
No.2
- 回答日時:
これは、化学反応式を調べないと先へ進まないよ。
2NaHCo₃ ⇒ Na₂CO₃+CO₂+H₂O
言ってる事は
炭酸水素ナトリウムを2mol加熱すると
炭酸ナトリウムが1mol
2酸化炭素が1mol
水が1mol
出来ると言ってる訳。
全部比例するから
2mol⇒1mol:1mol:1mol
2酸化炭素の気体1mol=22.4L
0.56Lは(0.56/22.4)mol
炭酸水素ナトリウムは2倍だから1.12/22.4モル
炭酸水素ナトリウム1molの重さはNa2個+C1個+O3個
=23×2 + 12 + 16×3 = 106グラム
1.12/22.4モルなら(1.12/22.4)×106グラム
ここから先は自分でや~~~~れ。
No.1
- 回答日時:
>狀態 で0.56L の二酸化炭素が発生した
原文通りですか?
「標準状態」と書いてありませんか?
「標準状態」と解釈して書きます。
気体は、標準状態では 1 mol の体積が 22.4 L ですから、二酸化炭素 0.56 L は
0.56 [L] ÷ 22.4 [L/mol] = 0.025 [mol] ①
に相当します。
炭酸水素ナトリウムの化学式は
NaHCO3
ですから、分子量は
23 + 1 + 12 + 16*3 = 84
従って、モル質量は
84 g/mol
「加熱によって主成分はすべて反応し、 それ以外の物質は反応しない」ので、①の二酸化炭素は全て炭酸水素ナトリウムから発生したことになり、二酸化炭素の物質量が①なら、炭酸水素ナトリウムに物質量も 0.025 mol ということになる。
従って、その質量は
84 [g/mol] * 0.025[mol] = 2.1 [g]
これがベーキングパウダー 4.5 g に含まれるので、その濃度は
2.1[g] / 4.5[g] = 0.46666・・・ ≒ 0.47 = 47%
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