(2011年度の(高3・卒)第1回全統記述模試化学の第一問の問6より)
水素には2種類(1H、2H)、酸素には3種類(16O、17O、18O)の安定な同位体が存在する。
存在率(%) 1H:40.0% 2H:60.0%
このとき、同位体の組み合わせが異なる様々なH2O分子が存在する。
これについて(1)、(2)に答えよ。
(1)同位体の組み合わせが異なるH2O分子は何種類存在するか。
(2)生成したH2O分子のうち、1H原子と2H原子をそれぞれ1個ずつ含むH2O分子の存在率は何%か。四捨五入より有効数字2桁で記せ。ただし、同位体の科学的性質はまったく同じである。
(1)9種類(Hの選び方は3通り〈1H1H、2H2H、1H2H〉、Oの選び方は3通り〈16O、17O、18O〉なので合計3×3=9種類と考えました。)
(2)4.8×10%
(1)は解けたのですが(2)の解答にある
40.0/100×60.0/100×2×100=4.8×10(%)の意味がわかりません。
特に過程にある‘2’はどういう意味なのでしょう。
色々考えて40.0/100×60.0/100×100という式にはたどりつきましたが、どうしても‘2’の意味が分かりません。
周りに質問できる人がいないので、どうかよろしくお願いします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
水分子の2個の水素のうち、片方を「1個目の水素」、もう一方を
「2個目の水素」と呼ぶことにします。
「1個目の水素」が1Hであり、「2個目の水素」が2Hである確率は
40.0/100×60.0/100×100です。
ここで考えを止めてはいけません。
「1個目の水素」が2Hであり、「2個目の水素」が1Hである確率も
同じく 60.0/100×40.0/100×100 で存在します。
ですから、全体の確率としては、40.0/100×60.0/100×100 に 2を
掛けた値となるわけです。
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