高校 化学 （2）の別解の1.00-1.5×10^-2×2/10/1000という式の意味がわかりませ

高校 化学

（2）の別解の1.00-1.5×10^-2×2/10/1000という式の意味がわかりません。具体的な説明お願いします、、、。

質問者からの補足コメント

• 画質悪いです

  
    補足日時：2021/01/09 20:51

• 1

  
    補足日時：2021/01/09 20:52

• 2

  
    補足日時：2021/01/09 20:52

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/01/09 23:04

非常に不親切な解説ですね。

せめて、式に「単位」を書き入れて何を意味しているのか示してほしいし、「3.0 * 10^(-3)」と書いたり「1.5 * 10^(-3) * 2」と書いたり、書き方が不統一で何を示しているのかよく分からないし。

そもそもの
　2H2O2 → 2H2O + O2
（右下の小数字が書けないので、これで「読んで」ください）
が、「過酸化水素 2 mol から、2 mol の水と 1 mol の酸素ガスが生成する」ということを表しています。

「物質量：mol」というのが、そういう「分子数」を数えた量だからです。

発生した酸素ガスが 1.5 * 10^(-3) mol だということは、使われた過酸化水素の mol 数はその「２倍」ということです。
なので
　1.5 * 10^(-3) * 2 [mol]

最初にあった過酸化水素の mol 数は
　1.00 [mol/L] * 10[mL]/1000[mL] = 1.00 * 10^(-2) [mol]
なので、残った過酸化水素は
　 1.00 * 10^(-2) [mol] - 1.5 * 10^(-3) * 2 [mol]
これが容積「10/1000 [L]」中に存在するので、その mol 濃度は
　{1.00 * 10^(-2) [mol] - 1.5 * 10^(-3) * 2 [mol]} / {10/1000 [L]}
というのが「第１の解」の方ですね。

別解は、これを「最後に容積で割る」のではなく、最初から「1 L に換算した過酸化水素の量」で計算しようということでしょうかね。

最初にあった過酸化水素の 1 L 中の量は
　1.00 [mol]
発生した酸素ガス 1.5 * 10^(-3) [mol] は、もともとの過酸化水素が 1 L であれば
　1.5 * 10^(-3) * 2 [mol] / {10[mL]/1000[mL]}
ということなので、残った「1 L 中の過酸化水素」は
　1.00 [mol] - 1.5 * 10^(-3) * 2 [mol] / {10[mL]/1000[mL]}
であり、容積が 1 L なので、この値がそのまま「mol 濃度」になる、ということなのでしょうね。

「mol 濃度自体で引き算する」というのは、考え方としてはあり得ないと思います。

それにしても、#1 さんも言うように「別解」というほどのものでもなさそうです。

No.1 回答者： windwald 回答日時： 2021/01/09 21:42

画像の拡大お疲れ様でした。

うーん、別解と言うほどでもないような気もします。

まず、別解ではないほうですが、はじめ過酸化水素が1.00×10^-2molあり、反応によって3.0×10^-3mol減ったので、残り過酸化水素は(1.00×10^-2 - 3.0×10^-3)molで、体積は(10/1000)Lだから、と求めていますね。

別解のほうはと言うと、反応中の過酸化水素水の体積は変わらないのだから、濃度どうしの引き算でも出せるよね、と解いたものです。
酸素が1.5×10^-3mol発生したのだから、係数の比より消費された過酸化水素は(1.5×10^-3)×2 molで、体積で割って((1.5×10^-3)×2/(10/1000)) mol/Lだけ濃度が下がった、ということですね。

でも別解と別解でないほうとで、消費された過酸化水素の物質量をどうして3.0×10^-3と表記したり、(1.5×10^-3)×2と表記したりしたのか……。